富Ce稀土对多元Al-Si活塞合金凝固组织的影响

采用DSC以及光学显微镜与扫描电镜研究了富Ce稀土(0.1wt%,0.3wt%,0.5wt%)对多元近共晶Al-11.5Si-4Cu-2Ni-1Mg-0.5Fe(wt%)活塞合金凝固组织的影响。发现富Ce稀土加入对该合金的共晶硅和多种第二相的凝固温度、形态与体积分数均有明显影响。富Ce稀土的加入,使Al-Si共晶温度降低,T-Al_(9)FeNi相和δ-Al_(3)CuNi相析出温度升高。富Ce稀土加入量0.3wt%时,共晶硅变质效果最佳,T-Al_(9)FeNi相由初始的板条状转变为小块状,体积分数减小到3.22vol%,δ-Al_(3)CuNi相由初始的片状转化为鱼骨状,体积分数增加到6.47vol%。富Ce稀土中La、Ce原子在凝固过程中富集在固液界面前沿,增大了成分过冷,细化共晶组织。当富Ce稀土含量为0.5wt%时,合金中出现长针状富稀土相。

电感耦合等离子体发射光谱法测定γ-钛铝铌合金中铝、铌、钨、硼

建立电感耦合等离子体原子发射光谱法测定γ-钛铝铌合金中铝、铌、钨、硼的分析方法。采用10 mL盐酸+2 mL氢氟酸+1 mL硝酸消解γ-钛铝铌合金,以基体匹配法建立系列校准曲线,选择铝394.401 nm、铌269.706 nm、钨207.912 nm、硼249.772 nm为分析线,采用左右两点离峰背景扣除方法校正背景光谱的重叠干扰和漂移干扰,各元素质量分数的线性范围分别为:铝30%~40%,铌10%~25%,钨0.015%~1.0%,硼0.003%~0.10%。测定结果的相对标准偏差均不大于4%(n=10),加标回收率为93%~108%。该方法能够满足Ti-(30~40)Al-(15~20)Nb-x W-y B中主量铝、铌和微量钨、硼的同时、快速检测需求。

低固溶镁-铝和铝-镁合金高压熔点的第一性原理模拟

以往虽然针对镁(Mg)、铝(Al)单质的高压熔化曲线开展了较多研究,但是对于Mg-Al和Al-Mg合金的高压熔化却鲜有报道。本工作结合固溶无序结构建模的相似原子环境(SAE)方法,以及熔点模拟的固液共存法,实现了低固溶合金高压熔点的第一性原理分子动力学模拟。在此基础上初步研究了2种低固溶Mg-Al和Al-Mg合金的高压熔点,这2种合金分别是AZ31B和LF6Al。计算发现,高压下LF6Al的熔化温度略低于Al的熔化温度,而AZ31B的熔化温度非常接近Mg的熔化温度。为后续深入研究组分变化对Mg-Al和Al-Mg合金高压熔点的影响规律奠定了基础。

钢丝热镀锌-10%铝-3%镁-稀土合金镀层工艺

介绍了高碳钢丝热镀锌-10%铝-3%镁-稀土合金镀层工艺。给出合金成分质量分数要求:铝9.0%~12.5%,镁3%~3.5%,稀土0.03%~0.30%。助镀剂中氯化物质量浓度5~15 g/L;硼化物质量浓度30~80 g/L,表面活性剂体积分数2 ml/L。助镀剂温度60~70℃,合金液温度465~470℃。氮气抹拭保证氮气温度250~255℃,压力不小于0.02 MPa,根据钢丝走线速度调节氮气流量和压力。试生产产品镀层和表面质量符合标准要求。

大规格1960K级AB类热镀锌-5%铝稀土合金钢丝研制

大规格1 960K级钢丝要求具有高韧性、高尺寸精度、满足AB级热镀锌-5%铝稀土合金面质量。优化钢丝表面处理和热处理工艺,钢丝热镀锌-5%铝稀土合金层工艺,确定合理的生产工艺流程,开发出适合高碳钢高强度大规格镀锌-5%铝稀土合金钢丝拉拔的专用拉丝模,优选出适合镀锌-5%铝稀土合金层钢丝拉拔的钙系DYH-38拉丝粉,确定了拉拔时合理的部分压缩率7%~16%,生产Ф2.63 mm 1 960K级AB类热镀锌-5%铝稀土合金层中镀后拉拔钢丝时车速可稳定在330 m/min,生产的钢丝力学性能超过了标准要求,镀层面质量符合AB类锌层要求。

铸造铝-硅合金的电导率与化学成分

研究了一些合金元素对铝 硅合金电导率的影响。硅相减少了铝基体的有效导电截面 ;钛细化晶粒 ,增加晶界面积 ,使得电子波散射增加 ;镁、铜、锰等元素固溶于α铝基体中 ,使晶格畸变造成电子散射几率增加 ,这些均降低合金的电导率。而镁、铜、锰、铁、钛等元素单独作为第二相存在时对铝合金电导率的影响将小得多。通过适当调整成分 ,可以将铝 硅合金的电导率提高 5 %～ 8%。

铝-锂合金腐蚀性能研究综述

综述了铝 -锂合金孔蚀、晶间腐蚀、应力腐蚀断裂 (SCC)及剥蚀的研究现状 ,阐述了加工状态、热处理、显微组织及腐蚀介质对一些铝 -锂合金孔蚀及晶间腐蚀行为与SCC敏感性的影响及其影响机制 .同时报道了一些研究铝 -锂合金剥蚀的新方法 ,并提出了进一步研究的方向 .

2197铝-锂合金的组织和性能

通过力学性能测试和显微组织观察研究了 2 197合金组织和性能之间的关系。结果表明 :2 197合金具有中等强度、各向异性小、热稳定性好等特点 ;该合金在T8状态下能获得最佳的强度和塑性配合 ,在T6时效状态以析出少量δ′、θ′和T1相联合强化为主 ;在 2 197合金的相组成中T1相析出数量不占主导地位 ,Al6Mn弥散质点的析出有利于减少各向异性 ;2 197合金中Li含量较低 。

高强可焊2195铝-锂合金热压缩变形的流变应力

在Gleeble 15 0 0热模拟实验机上 ,采用高温等温压缩 ,0 .0 0 1～ 10s-1,变形温度为 36 0～ 5 2 0℃ ,对2 195铝锂合金在高温压缩变形中的流变应力行为进行了研究 ,分析了其高温变形的物理本质。结果表明 :在应变速率为 1s-1(变形温度为 5 2 0℃ )和应变速率为 0 .1、0 .0 1、0 .0 0 1s-1(变形温度为 36 0～ 5 2 0℃ )时 ,2 195铝锂合金热压缩变形流变应力出现了明显的峰值应力 ,表现为连续动态再结晶特征 ;在其它变形条件下存在较为明显的稳态流变特征 ;可采用Zener Hollomon参数的双曲正弦函数来描述 2 195铝锂合金高温变形时的流变应力行为 ;在获得的流变应力σ解析表达式中 ,A、α和n值分别为 2 .5 6 9× 10 17s-1、0 .0 12 4 8MPa-1和 5 .94 ;热变形激活能Q为 2 5 0 .4 5kJ/mol。

工艺参数对铸造铝-硅合金微弧氧化层特性的影响

用微弧氧化的方法在铸造铝 -硅合金基体上获得陶瓷层。分别研究了电流密度及强化时间对陶瓷层厚度、表面粗糙度及硬度的影响 ,以及强化时间对成膜速度的影响。结果表明 :陶瓷层厚度、表面粗糙度都随电流密度及强化时间的增大而增大 ,膜厚随二者增加有一极限值 :硬度随电流密度增加而增加 ,也有一极限值 :成膜速度在较低电流密度时不随时间而变 ,在较高电流密度时 ,成膜速度随时间增加而下降 ,最终趋于零 ,电流密度越高 ,下降速度越快。

铝-硅合金表面激光合金化处理

在一定的激光工艺参数下,对ZL108合金含SiO2和硅的涂层进行处理,其合金化组织细化,且出现过共晶组织。含钛+碳+铝涂层经激光处理后,存在TiC和Ti颗粒,提高了合金化层的硬度,明显改善了其摩擦磨损性能。

特种钎剂辅助铝/钢异种合金TIG熔-钎焊

采用铝硅钎料进行了铝/钢异种合金TIG熔-钎焊试验,开发出了适用于TIG电弧热源下的特种钎剂,通过高速摄影观察了液态钎料的润湿铺展行为,并分析了接头特性.结果表明,特种钎剂能够显著促进钎料的润湿铺展,钎剂成分(质量分数,%)为:改性的Noclock钎剂(KAlF4:K3AlF6,65:35)55～78,Zn10～20,Sn10～20,K2SiF62～5.液态钎料的铺展包括两部分:一是通过成形槽,沿钢背面进行铺展,获得良好的背面成形;二是沿坡口表面进行"上坡"铺展,实现焊缝正面成形.铝/钢TIG熔-钎焊接头具有熔焊与钎焊的双重性质,接头抗拉强度可达115.5MPa,断裂于焊缝/不锈钢界面层.

铝稀土合金(Al-Nd)高能微弧火花合金化的研究

用高能微弧火花合金化设备将铝稀土(A l-Nd)电极合金熔化到AZ31镁合金上以提高其耐蚀性,用极化曲线测试和浸泡试验表征合金的耐蚀性,用金相显微镜和扫描电镜观察合金化层的显微结构,用X射线衍射进行物相分析。结果表明,使用高能微弧火花A l-Nd合金化后,由于晶粒细化、快速凝固和合金化层中富含A l和Nd,可显著提高AZ31镁合金的耐蚀性。

铝热还原法制备铝-稀土中间合金的研究

以混合稀土碳酸盐为原料,Al为还原剂,还原时间为2 h,在温度范围为1000~1200℃的冰晶石熔体中,分别制备了RE含量为2.11%~9.75%（质量分数）的Al-RE中间合金。研究发现,Al-RE合金中的RE含量与温度的关系可近似用公式Y=-0.74673-0.02813X＋3.07273×10-5X2描述;合金中存在着La,Ce,Pr,Nd和Pm等稀土元素。分析了还原温度对合金中稀土含量的影响,分析了[RE2O3]的活度、[Al2O3]的活度、Al-RE合金中的[RE]的活度及[Al]的活度对反应的影响;讨论了Al-RE中间合金形成的热力学及动力学条件,对Al-RE中间合金的形成机制进行了探讨。

2091铝-锂合金固态氢含量的测定

运用RH 4 0 2测氢仪测定具有高挥发性物质锂的铝 锂合金的固态氢含量具有相当难度 ,本文就如何鉴别体内氢和表面氢、如何选择加热功率和加热时间及试样大小做了大量探索实验 ,初步形成了可行的铝 锂固态氢含量的分析方法。同时就测量的误差来源及测氢过程中应注意之点进行了讨论。结果重复性好 ,且结果比较准确 (利用俄罗斯铝 锂合金氢标样比较 )。

高品质铝-镁合金焊丝熔体质量控制技术

探讨本试验设计的铝-镁合金焊丝的熔体质量控制技术。采用等离子净化除气装置、无钠型辅料及除钠剂等,获得了性能优良的制备铝-镁合金焊丝的铸锭。对铸锭采用固体检测方法检测其氢含量小于0.15 cm3/(100 g),w(Na)≤10-5。对均匀化处理前、后样品进行了光学金相、扫描电镜、透射电镜微观组织分析及能谱分析。试验结果表明,焊丝的成分设计合理,其熔体质量控制技术可行,样品的组织分析中未见有害粗大的初生相和杂质相,组织细小、均匀,未见明显气孔。

铝-铜二元合金定向凝固的相场模拟

基于KKS模型,采用相场和溶质场耦合的方法,对铝-铜二元合金的定向凝固过程进行了模拟。为了简化计算,采用了温度冻结近似;研究了各向异性、界面厚度、界面能等参数对界面形态和微观偏析的影响。结果表明:在各向同性的情况下,晶体生长为浅胞状枝晶生长;当引入各向异性后,随着各向异性系数的增大,晶体生长由浅胞状枝晶向深胞状枝晶转变;随着界面能和界面厚度的增加,胞晶间的凹坑变浅,晶体生长由深胞状枝晶向浅胞状枝晶转变。

过共晶铝-硅合金处理技术的研究进展

综述了为改善过共晶铝-硅合金的性能,目前所采用的控制合金中初晶硅尺寸、形态和分布的各种处理方法及其机制,它们包括细化变质、合金熔体过热处理、半固态搅拌、快速凝固、电磁场作用、电脉冲孕育处理等方法。从合金中初晶硅尺寸、形态和分布等方面比较了各种处理方法的优缺点。

微量银对铝-铜-镁系合金组织和力学性能的影响

介绍了铝-铜-镁系合金不同相区的析出特征,总结了微量银对不同相区的铝-铜-镁系合金组织和性能的影响。在不同的铜镁质量比的铝-铜-镁系合金中添加微量的银可以影响其时效过程,改变铝-铜-镁系合金常规析出相的结构,形成具有热稳定性更好的新析出相,从而提高合金强度和工作温度。

新型高塑铝-镁-硅系铝合金的力学性能

在6063铝合金的基础上设计出了一种新的高塑6000系合金;采用电子万能试验机、光学显微镜和扫描电镜对铸造、挤压成型和热处理态合金的力学性能、组织特征和断口形貌进行了分析,并与6063合金进行了对比。结果表明:新的6000系合金在T6状态下抗拉强度达到282.0MPa,伸长率达到21.7%,T4状态(48 h)的抗拉强度达到184.3 MPa,伸长率达到34.40%;与6063合金相比,T6态新合金的屈强比较小;塑性较优。