铸态及均匀化处理3003铝锰合金的组织和性能

用SEM和EDS等方法研究了细晶铝锭熔铸的3003铝锰合金以及Al-10Ti中间合金、Al-5Ti-1B中间合金细化的3003铝锰合金铸态及均匀化处理状态的组织和力学性能。结果表明,在铸态情况下,由细晶铝锭熔铸试样的晶粒细小、析出相弥散且细小,力学性能最好,尤其是其伸长率明显高于其他试样;均匀化热处理后,试样的析出相发生了球化,且伸长率有所提高,由细晶铝锭熔铸试样的析出相有粗化趋势,其伸长率略低于Al-10Ti中间合金熔配试样,但仍高于Al-5Ti-1B中间合金熔配试样,因此细晶铝锭可取代Al-10Ti、Al-5Ti-1B中间合金来改善3003铝锰合金的组织及性能。

低温熔盐电镀铝锰合金的研究

铝对于钢具有阴极保护作用,且能抗高温腐蚀,但由于其在水溶液中的还原电位低于氢,因而铝镀层不能从水溶液中制备,其应用受到了限制。采用熔盐电镀法,对低碳钢在AlCl3-NaCl熔盐中电镀铝锰合金的工艺及镀层组织结构、性能进行了研究。结果表明:本工艺可获得平滑、光亮、致密,与碳钢基体附着良好的合金镀层;镀层的锰含量随熔盐中锰含量的增加而增加,当锰含量在10%～30%时,镀层为铝固溶体与非晶态的混合相,大于31%时,为非晶态相,混合相到非晶态相的转换点在30%～31%;镀层由微米级的球状物堆砌而成,在3%NaCl溶液中具有优良的耐蚀性,其平均腐蚀率仅是热镀锌层的1/10。

酸碱滴定法测定铝锰合金中铝量

试样经酸溶解后,采用定量的氢氧化钠一次沉淀分离铝锰合金中锰、铁等干扰元素。在pH 10的碱性溶液中,铝与过量的酒石酸钠络合,生成一种络合物,加入氟化钠破坏此络合物,同时定量地游离出碱,以酚酞作指示剂,用硝酸标准溶液滴定碱,进而计算出铝量。与经典的EDTA络合氟化物置换法进行对照,两种方法测定结果相符。该方法简便、快速,可以用于测定铝锰合金中15%～30%铝量,其相对标准偏差(n=5)<0.5%,加标回收率在99%～101%之间。

氟盐取代络合滴定法测定铝锰合金中铝含量

采用一种无需预先分离铁、锰,直接用氟盐取代络合滴定法测定铝锰合金中铝含量。试样经盐酸和H2O2溶解后,在一定量的铜离子存在下,加入过量的EDTA溶液,使其与溶液中铁、锰、铜等金属离子络合,煮沸溶液使铝也全部形成络合物,以PAN为指示剂,用铅的标准溶液回滴过量EDTA,加入氟化物使Al-EDTA络合物解蔽,释放出与铝等量EDTA,再用铅的标准溶液滴定,由此计算铝的质量分数。试验并确定了测定过程中的最佳分析条件。方法用于分析铝锰合金中铝含量,其相对标准偏差小于0.2%,结果与经典的碱分离EDTA滴定法相符。该方法可用于测定铝锰合金中铝质量分数为15%~30%的样品。

Al_2O_3颗粒增强铝锰合金复合材料性能研究

采用搅拌法,向熔融状态下的铝锰合金中添加Al2O3颗粒,制备成颗粒增强复合材料。将铝锰合金和复合材料的硬度及两种试样的冲击韧度进行对比试验;将铝锰合金和复合材料在加有磨粒的高矿化度水条件下进行磨损试验,比较两种材料的质量磨损量在不同载荷条件下变化。试验表明,颗粒增强复合材料的硬度相对合金基体有显著提高;对冲击断口进行分析,颗粒增强体的加入有细化晶粒的作用;铝锰合金及其复合材料的质量磨损量都是随着载荷的增大而增大,在较大载荷的条件下(>110 N),复合材料的耐磨性远远大于铝锰合金。

冲蚀角对Al_2O_3颗粒增强铝锰合金复合材料冲蚀磨损性能的影响

采用旋转冲蚀磨损试验对比研究了冲蚀角度(45°和90°)对共晶成分铝锰合金和Al2O3颗粒增强铝锰基复合材料抗冲蚀磨损性能的影响规律,分析了材料的组织特征及冲蚀磨损后磨痕形貌。结果表明:铝锰合金的铸态组织为锰在铝中的固溶体以及MnAl6和Al11Mn4相;而复合材料的铸态组织为在与铝锰合金相近的基础上分布着的δ-Al2O3颗粒。随冲蚀时间的延长,当冲蚀角为90°时,冲蚀磨损失重率缓慢递增,磨痕形貌主要是由正向应力造成的变形磨损,产生冲蚀坑;而在45°冲蚀角情况下,失重率先增后降,存在着极大值,磨痕形貌主要是由切向应力造成的切削磨损,形成犁沟。

铝锰合金点火药燃烧性能与安定性试验研究

为了探索铝锰(AlMn12)合金粉的燃烧性能与安定性,为金属燃料增加新的可用且性能优良的种类,通过离心雾化法制备了铝锰合金粉,并以铝锰合金粉、铝(Al)粉、锰(Mn)粉3种金属粉的活化能作为点火性能的判断依据对比了三者的点火能力。结果表明,铝锰合金粉活化能比同粒度铝粉低14.4 kJ/mol,表明高温下铝锰合金粉比铝粉易点火,点火性能优于铝。以铝锰合金粉、锰粉与高氯酸钾(KP)、氧化铜(CuO)、高氯酸铵(AP)分别混合获得点火药并对点火药的燃烧性能进行了表征。结果表明,与将锰粉作为燃料的点火药相比,以铝锰合金粉为燃料的点火药燃烧峰压、增压速率、平均质量燃速更高,燃烧性能更为优异。基于真空安定性试验,对以铝锰合金粉为燃料的点火药进行了相容与安定性能的测试,结果表明3种点火药的放气量均小于相容性与安定性的最小放气量标准,表明点火药相容性、安定性能均满足要求。

A1_2O_3增强共晶成分铝锰合金复合材料磨损特性

采用搅拌法向共晶成分铝锰合金中加入Al2O3颗粒形成颗粒增强复合材料,将铝锰合金和颗粒增强复合材料在加有磨粒的高矿化度水条件下进行磨损试验,对摩擦系数及摩擦失重量进行对比研究。实验表明,铝锰合金的组织为锰在铝中的固溶体及在其上分布着MnAl6和Al11Mn4的铝锰化合物,而Al2O3颗粒增强铝锰复合材料组织为与铝锰合金相近的基础上均匀分布着δ-Al2O3颗粒;在加有磨粒的高矿化度水摩擦条件下,共晶成分的铝锰合金及其复合材料的摩擦系数和摩擦失重量都是随着载荷的增大而增大,铝锰合金的摩擦系数和摩擦失重量大于复合材料的摩擦系数和摩擦失重量。

铝锰合金表面直流反应磁控溅射制备氧化铟锡薄膜

采用直流反应磁控溅射在AlMn合金表面制备出ITO薄膜。采用扫描电镜、X射线衍射、紫外–可见光测试、磨损试验、盐雾试验、薄膜厚度测量和显微硬度试验等方法对制备的ITO薄膜表面进行检测分析。结果表明:在溅射功率210W、衬底温度120°C、溅射时间20min的条件下,AlMn合金表面的ITO薄膜晶粒尺寸细小,与基底结合良好,AlMn合金表面光泽度好,强度、硬度高,并具有一定的耐磨、耐蚀性能。

Al_2O_3颗粒增强铝锰合金复合材料性能的研究

本文采用搅拌法,向熔融状态下的铝锰合金中添加Al2O3颗粒,制备成颗粒增强复合材料。将铝锰合金和复合材料的硬度及两种试样的断口冲击韧性进行对比试验;将铝锰合金和复合材料在加有磨粒的高矿化度水条件下进行磨损试验,比较两种材料的质量磨损量在不同载荷条件下变化。试验表明:颗粒增强复合材料的硬度相对合金基体来说有了显著的提高;从冲击断口来进行分析,颗粒增强体的加入有细化晶粒的作用;锰合金及其复合材料的质量磨损量都是随着载荷的增大而增大,在较大载荷的条件下(>110N),复合材料的在较大载荷的条件下远远大于铝锰合金的耐磨性。

不同锰含量铝锰合金干摩擦磨损性能的研究

通过M一2000型磨损试验机和LED-1430VP型扫描电子显微镜对铝锰合金干滑动摩擦磨损试验进行了研究,讨论了铝锰合金干滑动摩擦磨损特性与含锰量、硬度、加载载荷的关系,并分析了磨损表面形貌及磨损机制。研究表明:铝锰合金的干滑动摩擦磨损特性与含锰量、铸态硬度、加载载荷密切相关。随着含锰量的增加,铸态硬度升高,铝锰合金耐磨性增强,磨损量减少;随着加载载荷的增加,含锰量在共晶点以下的试样磨损量明显高于含锰量在共晶点以上的试样。

一种新型铝锰合金的热压缩流变行为及热加工图

采用Gleeble-3500型热模拟试验机对一种新型铝锰合金进行了应变速率为0.01~10s-1、变形温度为350~550℃的等温热压缩试验,研究了它的热压缩流变行为;基于动态材料模型获得了该合金的热加工图,并研究了其显微组织与变形温度、应变速率之间的关系。结果表明：试验合金的热压缩流变行为可用双曲正弦模型来描述,其激活能为194.757kJ·mol-1;结合热加工图和显微组织得到的试验合金适宜的加工温度和应变速率分别为500~550℃和0.1s-1;在高Z条件下的亚晶为拉长的变形组织,在低Z条件下则形成了低位错密度的完整亚晶结构。

铝锰合金电解法制备的研究进展

简要介绍了电解法制备铝合金的熔盐体系和电解环境的特殊性,着重分析了铝锰合金在电解时主要的反应机理和电解时能够进行的条件,分类介绍了近年来电镀铝锰合金的熔盐体系和制备工艺,最后讨论了铝锰合金镀层的非晶态结构的特性和耐蚀性,并对铝锰合金的发展趋势提出了见解。

脉冲涡流检测技术及其在3A21铝锰合金缺陷检测中的应用

脉冲涡流无损检测技术是无损检测领域研究的前沿和热点。文章基于对脉冲涡流检测技术的分析,对其物理过程进行了抽象简化,推导建立了理论模型。结合电磁理论分析,考虑脉冲涡流过程的趋肤效应等因素,进一步建立了针对检测对象的二维轴对称有限元理论仿真模型。3A21铝锰合金材料是航空构件的重要材料之一,针对该材料中的裂纹缺陷进行了理论分析,给出了不同频率激励下的电磁响应物理图像,最后在实验装置上进行了脉冲涡流检测实验。结果表明,建立的理论模型能够定量地给出缺陷的相对位置和大小等信息,是一种有效的航空构件缺陷检测手段,具有很好的应用开发前景。

磨蚀介质对铝锰合金及其复合材料滑动摩擦磨损性能的影响

用M-2000摩擦试验机对共晶铝锰合金和对应Al2O3颗粒增强铝锰基复合材料滑动摩擦磨损性能进行了研究,获取了其在不同载荷下的磨损量和磨损表面形貌。结果表明,材料的磨损量随着载荷的增加而增加,复合材料的磨损性能要优于相同含锰量的铝合金。

高矿化度水下铝锰合金腐蚀摩擦磨损性能的研究

用M-2000型摩擦磨损试验机对Al-0.90%Mn、Al-2.15%Mn和Al-2.86%Mn合金试样的腐蚀摩擦磨损性能进行了研究,并用LED-1430VP型扫描电子显微镜观察试样的磨痕形貌。结果表明:在高矿化度水条件下,载荷的增加使铝锰合金试样的磨损加重;相同材料试样在高速条件下磨损更加严重;随着锰含量的增加,试样的耐磨性能更好。

非晶态铝锰合金电镀的反应机理

循环伏安法证明，二氯化锰浓度和温度对铝－锰电沉积的影响极显著，在静止的熔盐中，较高的二氯化锰浓度和较低的温度有利于形成单一的非晶铝－锰相。恒电位法研究证明，非晶铝－锰的电沉积时，其成核速度很小，而且具有二维生长的特征，所以缺陷少、性能好。

不同锰含量热浸镀铝锰合金层扩散退火后的抗划擦性能

目前,有关钢材表面热浸镀铝层中添加锰元素及扩散退火处理对镀层组织、结构及性能的影响研究很少。采用热浸镀工艺在Q235钢表面制备纯铝及Al-2%Mn,Al-9%Mn,Al-13%Mn铝锰合金镀层,并进行扩散退火处理。通过XRD、SEM及EDS等分析了扩散退火后镀层的组织结构和表面形貌,用划痕法测试了各镀层的抗划擦性能。结果表明:经扩散退火后,4种镀层都出现了Fe_4Al_(13)相,其中铝锰合金镀层中出现多种铝锰金属化合物,如Al_8Mn_5,MnAl_6,Mn_3Al_(10);铝锰镀层的抗划擦性能约为纯铝镀层的1.5倍,Mn元素的加入使合金镀层的抗划擦性能有显著提高。

EDTA滴定法快速测定铝锰合金中铝

采用定量的氯化钡与氢氧化钠一次性沉淀分离铝锰合金中的锰、铁等干扰元素 ,代替以往的先以六次甲基四胺分离锰 ,再以氢氧化钠分离铁的二次沉淀分离 。

铝锰合金镀层的组织结构与耐蚀性

利用扫描电镜、原子吸收光谱、Ｘ 射线衍射、盐雾试验及电化学测试等手段对低温熔盐电镀铝合金镀层的表面形貌、组成与结构、耐蚀性进行了研究。结果表明：铝锰合金镀层结构取决于镀层的Ｍ ｎ 含量，当Ｍ ｎ 含量为 １５％ ～４５％（ｗ ｔ）时镀层具有非晶态结构；影响合金镀层 Ｍ ｎ 含量的主要因素是熔盐的Ｍ ｎ２＋ 浓度；非晶态合金镀层的耐蚀性能远优于工业纯Ａｌ板。