热处理对Mg-3Sn-2Al-1Zn-5Li合金耐蚀性能的影响

对Mg-3Sn-2Al-1Zn-5Li合金进行了不同方式的热处理。利用电化学测试研究了不同热处理状态合金在3.5%NaCl溶液中的腐蚀电化学行为,并通过扫描电镜、能谱以及X射线衍射分析了合金腐蚀形貌及腐蚀产物的成分。结果表明:经固溶处理和时效处理后,合金的耐蚀性能有所提高,并且固溶态的Mg-3Sn-2Al-1Zn-5Li合金有着最佳的耐蚀性能;合金的腐蚀特征为丝状腐蚀,腐蚀产物主要为Mg(OH)_(2)。

超声处理对Mg-9Al-1Si合金第二相形貌及力学性能的影响

利用铜质金属型重力铸造制备了Mg-9Al-1Si合金,通过凝固前施加不同时间超声处理调控合金组织形貌。利用OM、XRD、SEM、拉伸实验等方法研究了在不同超声处理时间作用下Mg-9Al-1Si合金组织形貌演变及其对力学性能的影响。结果表明:未经超声处理时,α-Mg基体呈粗大的树枝晶,粗大汉字状Mg_(2)Si相有明显的团聚现象,β-Mg_(17)Al_(12)相以断续网状沿枝晶界分布;超声处理能显著细化合金微观组织,α-Mg基体晶粒尺寸减小由粗大的树枝状转变为团絮状,汉字状Mg_(2)Si相被细化,变为长条状或细线状,分布变得均匀;β-Mg_(17)Al_(12)相网状趋势弱化,边界处出现大量层片状β-Mg_(17)Al_(12)相。随着超声时间增加,超声的声空化和声流作用使合金组织明显改善,但作用时间太长反而减弱组织细化作用。因此,超声处理后Mg-9Al-1Si合金力学性能得到明显改善,且随超声作用时间先增后降,其中超声处理20 min时提升最大,相较于未超声处理合金分别提高了72、74 MPa和2.31%。

Mg-8Al-1Zn-1Y镁合金动态再结晶临界条件及动力学模型的构建

在300~400℃、0.003~1 s^(-1)变形条件下,采用Gleeble-1500型热模拟试验机对Mg-8Al-1Zn-1Y镁合金进行热压缩实验。依据加工硬化率曲线拐点特征构建了合金热变形过程中的动态再结晶临界应变模型,并根据临界条件构建了合金的动态再结晶动力学模型,并分析了不同变形条件对合金动态再结晶的影响。结果表明:变形温度和应变速率对Mg-8Al-1Zn-1Y镁合金的热变形行为有显著的影响,其流变曲线表现出典型的动态再结晶特征,并且提高变形温度和降低应变速率都将促进动态再结晶的发生;在本实验条件下,Mg-8Al-1Zn-1Y镁合金的加工硬化率曲线均具有拐点特征,得到了合金在变形温度为300~400℃及应变速率为0.003~1 s^(-1)条件下所对应的临界应变ε_(c)和峰值应变ε_(p),并获得了合金临界应变模型和动态再结晶动力学模型,合金显微组织特征验证了所获得的临界应变模型和动态再结晶模型的准确性。

Mg-39Pb-11.5Al-1B-0.4Sc合金在3.5%NaX(X=F,Cl,Br,I)溶液中的腐蚀行为

采用熔融法制备Mg−39Pb−11.5Al−1B−0.4Sc合金,并利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、极化曲线测试和电化学阻抗谱(EIS)分析合金在3.5%(质量分数)NaX(X=F,Cl,Br,I)溶液中的腐蚀行为和机理。结果表明,Mg−39Pb−11.5Al−1B合金的组成相为α-Mg、Mg_(2)Pb、Mg_(17)Al_(12)和AlB_(2)。Sc的加入可以显著细化显微组织。Mg−39Pb−11.5Al−1B−0.4Sc合金在NaX溶液中的耐腐蚀性顺序为NaCl<NaBr<NaI<NaF。在NaX(X=Cl,Br,I)溶液的腐蚀过程中Mg先被溶解,然后Mg_(2)Pb被溶解,最后导致Mg_(17)Al_(12)从基体脱落。Mg和Mg_(2)Pb腐蚀产物分别为Mg(OH)_(2)和MgO。

Mg-6Al-1Ca镁合金热压缩变形及本构方程

采用AG-100KN电子万能材料实验机对新型Mg-6Al-1Ca镁合金进行了热压缩实验,分析了该合金在温度为573~773 K、应变速率为0.001~1.0 s^(-1)条件下的材料流动行为和应变硬化行为。通过线性拟合分别构建了该镁合金的本构模型和动态再结晶模型,得到了Mg-6Al-1Ca镁合金应力与应变及应变速率的关系。并根据本构方程与实验值的对比,验证了该本构关系式。在低应变区,温度在573~673 K时,压缩曲线呈现显著的加工硬化特征,温度在723~773 K时,加工硬化现象不明显,在流动应力达到峰值后随即进入稳态流动状态;在高应变区,受动态再结晶和动态回复机制的影响,材料的流动行为表现为稳态流动的特征。

Al_(2)O_(3f)/Mg-6Al-1Nd-1Gd复合材料的显微组织及时效行为

采用维氏显微硬度计、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)等研究了Al_(2)O_(3f)/Mg-6Al-1Nd-1Gd复合材料的显微组织和时效行为。结果表明:复合材料的组织主要由α-Mg、Al_(2)O_(3)、β-Mg_(17)A1_(12)、Mg_(2)Si、MgO、Al_(2)Nd、Al_(2)Gd以及Al_(11)Nd_(3)相组成。Al_(2)O_(3)短纤维的引入加速了基体合金的时效动力学,使基体合金的时效峰值时间由32 h显著缩短至24 h。时效过程中,β-Mg_(17)Al_(12)相主要以连续析出和非连续析出两种形式析出,连续析出和非连续析出的生长呈竞争关系,随着时效时间的增加,非连续析出相逐渐长大并由晶界向晶粒内部推移,过时效阶段晶粒内部出现成片的非连续析出相。

Al-Nb-B中间合金对Al-12Si-4Cu-2Ni-1Mg合金组织及性能的影响

采用原位生成法制备了Al-Nb-B中间合金,主要研究了Al-Nb-B中间合金的组织,以及Al-Nb-B中间合金对Al-12Si-4Cu-2Ni-1Mg合金的组织和室温拉伸性能的影响。结果表明,Al-Nb-B中间合金主要含有NbB2、Al3Nb两种颗粒。Al-Nb-B中间合金可以细化Al-12Si-4Cu-2Ni-1Mg合金中的α-Al晶粒,并减小二次枝晶间距,进而提高合金的室温拉伸性能。当Al-Nb-B中间合金添加量为2.5wt%时,α-Al晶粒平均尺寸为128.4μm,二次枝晶间距为11.67μm,相较于基体合金分别减小21.5%和32.3%。随着Al-Nb-B中间合金添加量的增加,Al-Si合金的抗拉强度呈逐渐上升的趋势,当Al-Nb-B中间合金添加量为2.5wt%时,Al-12Si-4Cu-2Ni-1Mg合金的抗拉强度为237 MPa,相较于基体合金增加10.7%。通过断口形貌分析可知,Al-Si合金断裂方式为脆性断裂,断裂机理为解理断裂。

功率超声对水平连铸Al-1％Si合金凝固的影响

研究了水平连铸过程中在保温炉内施加功率超声熔体处理对Al-1％Si合金凝周过程的影响。结果表明:施加功率超声后,合金凝固曲线第1个拐点左移,斜率发生了变化,且随着超声功率的增加,合金的结晶温度升高,当超声功率为1000 W时,结晶温度提高了33℃;同时,施加了功率超声后,保温炉内金属液温度分布均匀性随着超声功率的增加得到了显著的改善;金相分析表明,当超声功率为1000 W时,铸坯凝固组织得到了细化,同时晶粒尺寸更加均匀;此外,施加功率超声处理后铸坯表面质量得到了提高。

超声场对Al-1％Si合金水平连铸坯显微组织及力学性能的影响

对直径为10 mm的Al-1％Si合金水平连铸过程施加超声处理后,铸坯的表面质量得到了改善,凝固组织得到了细化,力学性能得到了提高．当超声功率达到1000 W时,表面粗糙度由未施加超声波时的40μm降为10μm;平均晶粒度由94.1μm降为31．2μm;抗拉强度、延伸率和硬度分别提高了20．5％、37．5％和23．9％;同时,Si元素在α(AI)基体中分布的均匀性得到了提高,晶界偏析得到了抑制,析出的Si相形貌由条状变为颗粒状．

钇对Mg-9Al-1Si合金蠕变抗力和微观组织的影响

研究了Mg-9Al-1Si-xY合金的高温蠕变性能及其微观组织与力学性能的关系。该合金中的主要强化相Mg2Si呈粗大的汉字状,分布在晶界的周围,在受到应力时,这种汉字状相与基体的界面处易产生微裂纹,降低合金的抗拉强度、塑性等力学性能。在Mg-9Al-1Si合金中加入微量的Y以后,合金的组织得到明显的细化,Mg2Si强化相形貌由粗大的汉字状转变为细小、弥散分布的颗粒状。显微组织的改善,使得Mg-9Al-1Si合金的室温和高温力学性能均有一定的提高,并明显改善了Mg-9Al-1Si的抗蠕变性能。

热型连铸Al-1%Si线材的研究

在自制的水平热型连铸设备上,采用一定的工艺参数,制备出了表面呈镜面,内部组织沿轴向定向排列的柱状晶Al-1%Si线材,其与金属型生产的多晶线材相比,屈服强度提高40%,伸长率提高35.3%,导电率提高了17.3%。

喷射成形Zn-27Al-1Cu合金制备滑动轴承

研究了喷射成形Zn 2 7Al 1Cu合金棒坯的制备技术、热挤压工艺以及Zn 2 7Al 1Cu合金滑动轴承的制备技术 ,分析了喷射成形Zn 2 7Al 1Cu合金的显微组织、力学性能、耐磨性能。实验结果表明 :采用喷射成形制备的Zn 2 7Al 1Cu合金的棒坯经后续热挤压成形后 ,具有比传统铸造ZA2 7合金更高的力学性能和耐磨性能。这种由喷射成形Zn 2 7Al 1Cu合金制造的滑动轴承在实际使用过程中 ,其寿命比传统材料制造的滑动轴承提高 15 0 %以上。

Sr和Y对Mg-3Al-1Zn镁合金组织细化的影响

研究Sr和Y对Mg-3Al-1Zn镁合金组织细化的影响结果表明,添加0.01%～0.1%Sr和0.3%Y均可细化Mg-3Al-1Zn镁合金晶粒,其中添加Sr较添加Y可使Mg-3Al-1Zn镁合金具有更好的细化效果。此外,随Sr加入量从0.01%增至0.1%,试验合金的细化效率逐渐增加。Sr和Y以及不同Sr加入量对Mg-3Al-1Zn合金晶粒的细化效果差异与不同条件下Mg-3Al-1Zn合金的开始结晶温度不同有关。

高能超声处理Al-1Si合金凝固组织分析

采用高能超声处理Al-1Si合金熔体,借助金相显微镜和电子探针进行组织分析,并测定合金的熔化潜热,分析了熔体中超声空化效应和声流效应影响凝固过程的机理。结果表明,试样晶粒平均尺寸由超声处理前的94μm减小到超声处理后的34μm;合金试样的熔化吸热量由263.90J/g降低为159.81J/g,在熔体中施加高能超声显著改善了合金成分的均匀性并细化了晶粒。

Mg-6Al-1Zn-Y镁合金组织及力学性能的研究

在Mg-6Al-1Zn合金的基础上添加不同质量分数的Y(分别为0%,0.5%,0.9%,1.4%),制备了4种实验合金,研究了Y的添加对合金组织性能的影响。通过X射线衍射、金相显微镜、扫描电镜、电子探针等手段分析了Mg-6Al-1Zn合金添加Y后组织结构的变化。研究结果表明,添加了不同含量Y的合金中都出现了一种新相Al2Y相。随着Y含量的增加,Al2Y相数量增多而Mg17Al12相则减少。Y能细化合金铸态及挤压态显微组织,其细化作用在添加了0.9%Y的镁合金中尤为明显。铸态合金室温拉伸试验表明:该合金具有最佳的综合力学性能。当Y含量添加至1.4%时,Al2Y相变得粗大且出现团聚现象而导致了拉伸性能的下降。经过挤压后,合金的力学性能大幅度上升。

均匀化退火对Al-1Mn-1Mg合金中析出相形态的影响

用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能谱分析(EDAX)和差热分析(DTA)等技术探讨均匀化退火的主要工艺参数对经高效熔体处理的Al1Mn1Mg合金中析出相形态的影响。结果表明:在加热温度为400～600℃,保温时间为6～24h的均匀化退火工艺内,随温度的升高或保温时间的延长,晶界处析出相逐渐球化,主要为Al(Fe,Mn,Si,RE)复合相;晶内析出相的弥散度提高,依组成元素及含量不同而呈现短杆、方块、椭球、球状及菱形等多种形态;继续升高温度或延长保温时间,晶界处析出相均有粗化趋势;450～500℃下保温12～15h后,晶界处析出相的球化效果明显,晶内析出相弥散程度高,基本消除了铸锭中的偏析现象。

均匀化退火对Al-1Mn-1Mg合金高温压缩流变应力的影响

采用热模拟试验机研究了均匀化退火对经高效铝熔体综合处理的Al-1Mn-1Mg合金高温变形等温压缩流变应力的影响（变形温度573～773K、应变速率0.01～10.0s^-1）。结果表明：该合金在均匀化退火前后均易发生动态软化并最终进入稳态流变阶段,属负温度敏感性和正应变速率敏感性材料;在T=673K、ε^·≥10.0s^-1的热变形条件下,均发生了不连续动态再结晶;均匀化退火降低了铸态合金的流变应力,高温低速大应变量的热变形减弱了均匀化退火对热变形流变应力的影响,流变应力水平趋于一致;在变形温度范围内,均匀化退火可促进该合金发生动态软化,增强热变形能力,但随着均匀化温度的提高,动态软化趋势减弱。经723K×12h均匀化退火后,Al-1Mn-1Mg合金具有较低的热变形激活能（197.28 kJ·mol^-1）,易进行热变形。

退火温度对高纯Al-1% Si-0.5% Cu合金晶粒、异常长大的影响

介绍了在同一变形条件下,退火温度对高纯Al-1%Si-0.5%Cu(质量分数,下同)合金的再结晶晶粒尺寸的影响。实验证明纯度达到99.999%以上的Al-1%Si-0.5%Cu合金锭坯,经过均匀化处理、多向锻造、中间退火及冷轧、再结晶退火后,在420～450℃时即可形成均匀、细小的等轴晶粒,但当退火温度≥480℃时,局部区域出现晶粒异常长大现象,最大晶粒异常长大温度约为480℃。研究认为退火温度较高时,改变了局部区域第二相的溶解析出行为,造成局部区域第二相减少、粗化,所提供的阻力不足以克服晶界移动的驱动力,则在一些晶界阻力不均匀的地方会发生个别晶粒异常长大。因此在该变形条件下,应控制再结晶退火温度低于480℃,在420～450℃时可得到平均晶粒尺寸近50μm的锭坯。

超声波传振杆的端面面积对Al-1％Si铸锭凝固组织的影响

以Al-1%Si合金为对象,分别选取准φmm和准φmm两种传振杆,研究了超声波传振杆的端面面积对金属凝固组织的影响。结果表明,超声波传振杆的端面面积对Al-1%Si凝固组织有直接的影响。在相同的熔体处理条件下,使用直径小的传振杆处理金属熔体可以获得较好的细化效果。最后,从声压角度分析了产生这一现象的原因。

微量稀土对Al-1Mn-1Mg合金中杂质相的变质作用探讨

在Al-1Mn-1Mg合金熔体中添加微量稀土(RE)元素进行富Fe杂质相变质处理,采用SEM,XRD,EDAX等分析测试技术研究杂质相的变质效果。结果表明:RE聚集于基体晶界,可通过与Al生成富Fe相异质形核核心、影响溶质原子扩散过程和杂质相生长方式、取代富Fe相中部分组成元素以降低Fe/Mn比等途径提高富Fe相形核率并促使其发生多维生长,具有显著的变质效果,即晶界处由粗大鱼骨状的(Al,Fe,Mn,Si)复合相转变为(Al,Fe,Mn,Mg,Si,RE)和(Al,Fe,Mn,RE)复合相,分别呈短小骨骼状或小球状,可明显提高该合金的塑性。