1060工业纯铝杆件夹杂物分析

从铝熔体洁净程度方面,对某厂1060工业纯铝杆件进行了夹杂物检测分析。以机械抛光和电解抛光制备试样,采用SEM/EDS观测样品中Al_(2)O_(3)、含铁金属间化合物、氯盐、氟化物等多种类型夹杂物。统计分析了合格铝杆和不合格铝杆夹杂物分布、总数量和平均直径。数量最多的夹杂物为Al_(2)O_(3)夹杂物,主要尺寸在0~20μm范围内。不合格杆中夹杂物总数量接近合格杆夹杂物数量两倍,大量夹杂物易在连续分流挤压模具壁上积累,造成加工铝管表面擦伤,是不合格管件加工失效的主要原因。

微量稀土对工业纯铝中杂质相的变质行为

采用SEM ,EDAX ,TEM等分析研究了稀土对工业纯铝中富Fe(Si)杂质相的变质作用及机制。结果表明 :富铈混合稀土 (RE)是一种有效的变质剂 ,可使铝中杂质相由粗大长针 (条 )状或骨骼状变为细小的团球状或短棒状 ,且分布较均匀 ,提高了材料的力学性能 (尤其是塑性 )。其变质机制主要是因稀土在固 /液界面前沿的富集 ,导致了稀土进入杂质相形成 (AlFeSiRE)的复杂化合物 ,或吸附在杂质相表面阻碍其长大。但过量稀土易导致第二相数量增多 ,降低材料塑性 ,其加入量应小于 0 .0 7% (质量分数 )

高效排杂熔剂过滤净化工业纯铝

探讨了熔剂过滤净化工业纯铝的效果及其净化机理。结果表明 :合适的熔剂组成及处理工艺是保证其具有高效排杂作用的关键 ;采用特定的熔剂 (CJ 5 )和过滤工艺 ,在适当的加入量 (3% )和熔炼温度 (72 0℃ )条件下 ,对不同品位纯铝的除杂率和针孔率降低幅度分别可达 70 %～ 82 %和 6 0 %～ 88% ,显著提高了材料的强度和塑性 ,尤其是塑性可提高约 70 % ;其高效排杂作用的关键在于该方法具有将铝的熔化—熔剂过滤—熔剂吸杂溶杂三个过程实现于熔炼全过程中的独特性 ,符合以排杂为主的净化原则 ,充分发挥了熔剂排杂净化效率。

电解加钛与熔配加钛对工业纯铝晶粒细化的作用

对比研究了电解加钛,以Al Ti和Al Ti B中间合金方式向工业纯铝熔配加钛以及向电解低钛铝合金中再熔配加Al B中间合金的细化效果。结果表明,不同加钛方式对纯铝都有较强的细化作用;在钛含量相同的条件下,电解加钛的晶粒细化能力明显高于熔配加Al Ti中间合金的;钛含量较低时,熔配加Al Ti B中间合金的细化效果略好于电解加钛的,钛含量较高时,二者的细化能力相当。向电解生产的低钛铝合金中再熔配加入Al B中间合金,可明显改善晶粒细化效果,尤其在较低的钛含量时表现得非常明显。

稀土元素对工业纯铝导电性的影响

研究了稀土元素对工业纯铝导电性的影响。结果表明 :混合稀土对工业纯铝的导电性没有改善作用 ;在一定的数量范围内纯稀土元素镧、铈的加入 ,对铝的常温导电性有一定的改善作用 ,高温时则使铝的电阻率略微上升。还对镧、铈降低铝常温电阻率的机理作了初步的探讨。

单一稀土Ce,La和混合稀土在工业纯铝中的作用

通过对比实验的方法,研究了稀土Ce,La和混合稀土对工业纯铝组织、电性能和机械性能的影响。结果表明:单一稀土La,Ce可降低工业纯铝的电阻率,提高工业纯铝的导电性,其中La的效果优于Ce,而混合稀土对电阻率几乎无影响;La,Ce和混合稀土均能减小工业纯铝的晶粒度,在其加入量为0.1%后细化效果明显,当其含量大于0.5%后细化效果趋于平缓,其中Ce的效果最佳,La次之,混合稀土最弱;单一稀土La,Ce在一定含量时可提高工业纯铝的σb和δ,Ce的作用强于La,混合稀土对σb和δ的影响不明显。

几种元素对工业纯铝导电性的影响

研究了工业纯铝中加入镁、钙、硅、铁对其导电性的影响 .结果表明 :硅在铝中引起电阻率的增加最大 ,铁最小 ,因此 ,铁是强化铝导体的首选元素 .铝中铁硅质量比在 3 .0～ 3 .8时 。

不同温度重度变形及退火对工业纯铝组织的影响

采用重度冷轧及退火工艺制备超细晶工业纯铝,利用透射电镜和显微硬度实验对比研究了室温轧制和深冷轧制(液氮)及退火工艺所得到的超细晶工业纯铝组织特性和硬度。结果表明:深冷轧制细化晶粒的能力高于室温轧制,前者等轴状超细晶粒尺寸约为0.5μm,后者则约为1μm;深冷轧制试样的硬度值均高于对应状态下的室温轧制试样,温度低于200℃退火时,硬度值变化平缓,显微组织处于回复阶段;高于200℃退火时,硬度值迅速下降后趋于定值,与原始退火态相当,显微组织处于再结晶阶段。

工业纯铝L2应变率相关的拉伸力学性能研究

对工业纯铝L2进行了不同应变率下(O.001、0.02、200、500和1300 s-1)拉伸力学性能的试验,得到各应变率下完整的应力-应变曲线.试验结果表明:在应变率很低时,其屈服应力(σs)、拉伸强度(σb)和失稳应变(εb)随着应变率的增加变化不大;当应变率很高时,σe和σh随着应变率对数的增加而增大,而εb随着应变率的增加而减小;弹性模量则对应变率不敏感.采用修正的幂次强化模型及其简化模型来描述L2的应变率敏感行为,并采用Ramberg-Osgood模型拟合各个应变率下的应力应变曲线,结果表明,此两种模型能够很好地描述L2应变率相关的力学行为.

微量元素Sc对工业纯铝再结晶的影响

对一种含钪０．２４６％的工业纯铝冷轧７０％后进行了再结晶研究，测定了材料在各种温度下保温１ｈ，水淬后的硬度及电导率值，参照Ｘ射线衍射的结果，发现材料的再结晶起始温度为３８０℃，终了温度为４５０℃。ＴＥＭ研究表明，弥散分布的ＳｃＡｌ３相对位错的钉扎作用是材料再结晶温度高的原因；再结晶过程为亚晶聚合形核机制。

夹杂物对工业纯铝组织性能的影响

采用电化学分析、显微金相和图象分析、力学性能测量方法,研究了纯铝中夹杂物含量以及夹杂物形态对组织、电化学性能和力学性能的影响。得出腐蚀电位Ecorr、腐蚀电流密度Icorr和纯铝中夹杂物含量的关系;测试了不同夹杂物含量的工业纯铝的硬度和延展性。试验结果表明:铝屑引入了大量的夹杂物,纯铝中夹杂物含量随着铝屑的增加而增多;试验材料的腐蚀电位逐渐向负方向移动,腐蚀电流密度变大,表明材料耐腐蚀性能随着夹杂物的增加而下降;材料的硬度有轻微增加,延展性降低,塑性变差。

Zr含量对工业纯铝组织及性能的影响

Zr元素在铝合金中有多种存在形式,在凝固时形成的Zr元素存在形式直接影响铝合金的凝固组织和后续变形热处理过程中的组织性能.本文采用宏微观组织分析及性能检测的方法,研究了一定凝固条件下Zr含量变化对工业纯铝中Zr存在形式的影响,以及不同存在形式的Zr对质量分数99.7%工业纯铝凝固组织及性能的影响.研究结果表明:在800℃铜模浇铸条件下,Zr质量分数为0~0.2%时,工业纯铝的凝固组织均为较粗大的柱状晶;Zr质量分数增至0.3%时,工业纯铝试样边部为柱状晶,心部则为比较细小的等轴晶;在Zr质量分数为0.1%、0.2%的试样中未发现初生含Zr相,而在Zr质量分数为0.3%的试样中发现了一些团聚的小块状含Zr相.随着Zr质量分数由0增至0.3%,工业纯铝的电导率由60.9%IACS降至51.6%IACS,硬度由22.4 HV3增至26.3 HV3.

ARB工艺对1060工业纯铝组织和性能的影响

采用ARB技术中两种轧制工艺,研究变形后1060工业纯铝的显微组织和力学性能变化。结果显示,在两种ARB轧制工艺中,单向轧制工艺的晶粒细化效果明显好于换向轧制。ARB7道次后,采用单向轧制工艺试样的显微组织由拉长的细小纤维状晶粒组成,平均晶粒尺寸是470nm;采用换向轧制工艺试样由等轴状晶粒组成,平均晶粒尺寸是680nm。同时,单向轧制后,材料的抗拉强度和显微硬度提高程度大于换向轧制,但延伸率却不如换向轧制。分析了ARB过程材料的变形规律和细小晶粒的形成机制。

利用富铈混合稀土改善工业纯铝中富铁相形貌的研究

利用金相分析方法研究了富Ce混合稀土变质对含不同Fe量的工业纯铝的组织和其中富铁相形貌的影响。试验结果表明,随着Fe含量的增加,富铁相由弥散细小的颗粒状向短棒状、长针状转变;富Ce混合稀土变质使铝中的富铁相由长针状变为弥散细小的颗粒状。随着稀土含量的增加,-αAl晶粒逐渐细化,富铁相尺寸及数量逐渐减小。添加0.5%稀土时,-αAl晶粒细化效果最佳,而且富铁相呈细小颗粒状均匀分布在-αAl基体的晶界处。本文还对稀土改善富铁相的机制进行了分析。

稀土元素对工业纯铝晶粒度的影响

研究了稀土元素对工业纯铝晶粒度的影响．稀土元素采用中间合金形式加入，利用金属学和合金凝固理论，并在ＭＡＧＳＣＡＮＺＡ型图像分析仪上测其晶粒度，结果证明：稀土 、镧和混合稀土都能减小工业纯铝的晶粒尺寸，且这种作用在含稀土质量分数小于０．６％时明显，超过此范围，则趋于平缓．

新型Al-Ti-B-RE中间合金细化工业纯铝的研究

采用颗粒纯钛法制备新型的Al-Ti-B-RE中间合金,为提高铝制品的质量和降低成本,在稀释熔融状态下对工业纯铝进行细化处理。借助于扫描电镜(SEM)、光学显微镜(OM)等手段对其晶粒细化效果进行分析对比。细化实验表明,稀释后Al-Ti-B-RE中间合金在较短的时间内就具有较好的晶粒细化效果,要优于的AlTiB中间合金。

工业纯铝中铁和硅的作用分析与初探

分析了工业纯铝中主要杂质元素Ｆｅ和Ｓｉ的存在形态，并初步探讨了Ｆｅ，Ｓｉ对纯铝性能的影响规律，提出了削弱（甚至消除）杂质危害。

宏观石墨颗粒对工业纯铝阻尼性能的影响

运用空气加压渗流技术制备了宏观石墨颗粒增强的工业纯铝金属基复合材料,在25~400℃温度范围和频率为0.5,1.0和3.0 Hz条件下在多功能内耗仪上测量了不同材料的内耗和相对动力学模量;用透射电子显微镜对材料的显微组织进行了观察;依据内耗测量和微观分析讨论了宏观石墨颗粒对工业纯铝阻尼行为的影响。结果表明:复合材料的阻尼性能随着宏观石墨颗粒体积分数的增加而增大,阻尼性能比致密工业纯铝提高了2~3倍。

工业纯铝等径弯曲通道变形过程的数值模拟

等径弯曲通道变形(Equal ChannelAngularPressing简称ECAP)由于能直接制备块状超细晶材料而备受关注。通过对工业纯铝的ECAP变形过程进行有限元数值模拟,获得了变形过程的载荷变化规律和等效应变分布规律,并用坐标网格法对模拟结果进行了实验验证。在摩擦条件下,试样中区下表面的等效应变最大,至上表面处等效应变为最小。而在无摩擦理想情况下,其等效应变分布恰好相反,这可能是由于试样在ECAP变形过程中所受应力场和应变场的不同引起的。

凝固时超声振动处理对工业纯铝显微组织的影响

对工业纯铝熔体进行超声振动处理,分别研究了稳态连续超声处理时不同的超声功率、施振熔体温度、施振深度对凝固后显微组织的影响;并分析了动态间歇施振对凝固组织的影响。结果表明:超声振动下获得的铸锭组织均得到不同程度的细化;超声细晶机理主要是由于空化效应和声流效应提高了形核速率,并抑制了晶粒的长大;运用合理的超声功率与施振温度处理铝熔体,晶粒能得到最有效的细化;此外,施振深度不宜过大,否则将减弱细化效果;不同方式的动态间歇施振后晶粒细化程度与所选参数密切相关。