Mg、Zn元素对Cu/Al复层材料界面中间相的影响研究

为了研究Mg、Zn元素对Cu/Al复层材料界面中间相的影响,对Cu/Al复层材料进行退火热处理,通过XRD、扫描电镜和EDX能谱检测的方法对界面中间相进行分析,得到Mg、Zn元素对Cu/Al复层材料界面中间相分布规律和界面层断裂位置的影响结果。最后得出结论:完成300℃×5 h的退火热处理后,当界面为纯铜/纯铝时,Cu/Al界面处仅生成CuAl_(2)相,界面层断裂发生在铜基体和CuAl_(2)相之间;当界面为纯铜/铝合金时,在Mg、Zn元素的作用下,Cu/Al合金界面处并没有CuAl_(2)相生成。完成400℃×5 h的退火热处理后,Cu/Al界面中间相分布均为Cu_(9)Al_(4)和CuAl_(2),但其厚度的分布有所差异,此时Mg元素和Zn元素的作用均不明显。完成500℃×5 h的退火热处理后,当界面为纯铜/纯铝时,Cu/Al界面中间相分布为Cu_(9)Al_(4)、CuAl和CuAl_(2),界面层断裂发生在CuAl相或CuAl_(2)相和Cu_(9)Al_(4)相之间;当界面为纯铜/铝合金时,主要在Mg元素的作用下,此时Zn元素的作用并不明显,Cu/Al界面中间相分布变为Cu_(9)Al_(4)、CuAl、Al_(5)Cu_(6)Mg_(2)和CuAl_(2),界面层断裂发生在CuAl_(2)相或CuAl相和CuAl_(2)相之间。

Al/Mg搅拌摩擦点焊–钎焊接头的微观组织与拉伸剪切性能研究

采用搅拌摩擦点焊–钎焊工艺进行2A14铝合金和AZ31镁合金的连接,使用扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)、能量色散谱(Energy dispersive spectroscopy,EDS)和X射线衍射仪(X–ray diffraction,XRD)研究不同参数下接头的微观组织、化学成分及物相组成,采用电子万能试验机对接头进行拉伸剪切性能测试。研究结果表明,搅拌区主要由Al–Mg系金属间化合物和少量MgZn相、MgZn_(2)相组成;热力影响区主要由富Zn固溶体和Mg_(7)Zn_(3)相组成;热影响区靠近铝合金处的锌钎料没有与其他元素发生反应,靠近镁合金处的锌钎料与镁元素发生反应,生成了Mg–Zn系金属间化合物。当轴肩下压量为0.5 mm,搅拌头旋转速度为950 r/min时,接头的拉伸剪切载荷达到最大值7.6 kN。

Mg/Al异种材料真空扩散焊界面区域的显微组织

采用真空扩散焊技术对Mg/Al异种材料进行了焊接。采用金相显微镜、扫描电镜 (SEM)、显微硬度计及X射线衍射 (XRD)对扩散界面附近的显微组织及性能进行了试验研究。试验结果表明 ,Mg/Al异种材料真空扩散焊在加热温度Tp=4 5 0～ 4 90℃ ,压力强度P =0 .0 8～ 0 .10MPa ,保温时间t=4 0～ 6 0min时能得到良好的扩散焊接头。扩散焊界面过渡区形成了致密的新相化合物层 ,断口形貌呈粗糙暗灰色 ,以解理断裂为主并伴有脆性的混合型断口 ,扩散界面过渡区生成了MgAl、Mg3 Al2 、Mg2 Al3

Mg/Al异种材料扩散焊界面组织结构及力学性能

Mg／Al扩散焊接头界面区由铝板侧过渡层（Mg2Al3相）、中间扩散层（MgAl相）、镁板侧过渡层（Mg3Al2相）组成。SEM观察分析表明，在界面铝板侧扩散层与中间扩散层之间存在一定的扩散空洞，不利于获得接头性能优良的扩散焊接头。随着加热温度的升高界面抗剪强度呈现先增大再降低的趋势，当加热温度475℃，保温时间60min及压力0．081MPa时，接头可达到最大抗剪强度18．94MPa。接头界面扩散区的显微硬度范围为260～350HM，明显存在三个不同硬度分布区，随着加热温度的提高，扩散区的显微硬度及扩散区宽度也相应增加。

Mg/Al异种材料脉冲TIG焊接头的组织结构

采用扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)和X射线衍射(XRD)等测试方法,对用脉冲钨极氩弧焊(EMP-TIG)获得的Mg/Al异种材料焊接接头区的组织结构进行了研究。试验结果表明,用脉冲钨极氩弧焊焊接的Mg/Al接头组织性能良好,焊缝组织形态为细小的树枝状晶,熔合区存在柱状树枝晶、等轴树枝状晶和柱状晶三个明显的结晶过渡区。Mg/Al熔合区附近的显微硬度变化不大,通过控制工艺参数可以获得无明显高硬度脆性相的焊接接头。

Zn-Mg-Al类水滑石催化制备生物柴油的研究

采用共沉法制备Zn-Mg-Al类水滑石并且利用XRD,IR等手段对催化剂进行表征,研究Zn-Mg-Al类水滑石及其焙烧产物对酯交换反应的催化活性。结果表明,样品具有水滑石结构,可用于多相催化酯交换合成生物柴油的反应,Zn-Mg-Al类水滑石及其焙烧产物的催化活性和选择性均较高。在温度为65℃,醇/油的物质的量比为9∶1,催化剂用量为反应物总质量的5%,反应时间为4 h的条件下,脂肪酸甲酯的得率达到89%。催化剂可重复利用5次,仍保持较高活性。

低温球磨制备高热稳定性纳米晶Al-Zn-Mg-Cu合金块体材料

利用液氮球磨和真空热压技术制备纳米晶Al-10Zn-3Mg-1.8Cu(质量分数,%)合金块体材料。采用X射线衍射(XRD)和透射电镜(TEM)对材料在制备过程中的固态相变、晶粒尺寸和热稳定性进行分析。结果表明,材料经过液氮球磨15 h后晶粒尺寸为37 nm,真空热压后材料晶粒保持在100 nm,热挤压后晶粒尺寸约为300 nm,热处理后晶粒尺寸保持不变。材料的高热稳定性原因在于大量合金元素和杂质元素超饱和固溶于Al基体中阻止了晶粒的长大,以及细小析出MgZn2相和Al2O3颗粒对于晶界的钉扎作用。

掺微量Zr的Al-Mg合金的原子成键与力学性能

运用固体经验电子理论(EET),对掺微量Zr的Al-Mg合金的价电子结构进行计算。从价电子结构层次阐明加入微量Zr对Al-Mg合金原子成键产生的强烈作用,是合金硬度、强度和晶粒热稳定性提高的内在原因。结果表明,Zr与Al原子存在强的结合倾向,易在合金熔体中生成粗大的初生Al3Zr颗粒,起非匀质形核细化晶粒作用。在合金凝固过程中,易形成Al-Zr晶胞原子偏聚区,在基体析出细小弥散的次生Al3Zr颗粒,起到增强合金基体的共价键络的作用。

Mg/Al异种金属焊接研究现状及发展方向

镁合金和铝合金性能优异,应用前景广阔,焊接技术约束其进一步发展应用。分析了镁、铝合金的焊接特点,综述了近年来镁/铝异种金属焊接方法,包括扩散焊、钎焊、搅拌摩擦焊、电子束焊、TIG焊、激光焊等,展望了镁/铝异种金属的焊接研究方向。

B对Pb-Mg-Al-B屏蔽功能材料的显微组织与屏蔽性能的影响

利用立式高频感应炉制备出铸造Pb-Mg-Al-B屏蔽材料,并对其显微组织和屏蔽性能进行了研究。结果表明,随着B的添加,材料组织中AlB2颗粒增多;室温抗拉强度可达105MPa,布氏硬度为160;厚度为20mm、B含量为2.0%(质量分数)的Pb-Mg-Al-B屏蔽材料对能量为250、118和65keV的X射线屏蔽率分别为90.29%、99.22%和97.9%,对γ射线的屏蔽率达到49.75%(137Cs源)和34.21%(60Co源),对中子的屏蔽率高达92.7%,说明屏蔽材料具有强度高、X(γ)射线与中子屏蔽性能优异,具备结构-功能(屏蔽)一体化的特点。

Zn-Mg-Al类水滑石催化剂催化制备生物柴油的研究

采用共沉法制备Zn-Mg-Al类水滑石并且利用XRD,IR等手段对催化剂进行表征,研究Zn-Mg-Al类水滑石及其焙烧产物对酯交换反应的催化活性。结果表明,样品具有水滑石结构,可用于多相催化酯交换合成生物柴油的反应,Zn-Mg-Al类水滑石及其焙烧产物的催化活性和选择性均较高。在温度为65℃,醇/油物质的量比为9∶1,催化剂用量为反应物总质量的5 wt%,反应时间为4 h的条件下,脂肪酸甲酯的得率达到89%。催化剂可重复利用5次,仍保持较高活性。

基于Zn过渡层的Mg/Al点焊接头性能研究

在2 mm厚AZ31B镁合金和LF6铝合金之间添加厚度为0.1 mm的纯金属Zn进行点焊试验,通过调节焊接工艺参数来提高Mg/Al接头的性能,并确定最佳工艺参数。对Mg/Al异种材料电阻点焊接头采用拉剪试验、显微组织观察、断口扫描、能谱分析等方法进行了研究。结果表明,在接头处添加过渡层纯Zn并通过调节工艺参数能阻止金属间化合物的生成,从而使得接头的力学性能得以提升。

复合微合金化对Al-Mg合金组织与性能的影响(英文)

研究了Sc和Ti复合微合金化对Al-Mg合金显微组织与拉伸性能的影响.结果表明:Sc和Ti复合微合金化可以显著提高Al-Mg合金的强度,并可细化铸态合金的晶粒组织.微量Sc和Ti的加入可使合金中形成大量细小弥散的球形Al3(Ti,Sc)粒子,这些Al3(Ti,Sc)粒子对位错和亚晶界具有强烈地钉扎作用,因而能强烈抑制合金的再结晶.Sc和Ti复合微合金化的Al-Mg合金的强化作用主要来源于Al3(Ti,Sc)粒子的析出强化和亚结构强化以及细晶强化.

Li(Ni_(1/3)Co_(1/3)Mn_(1/3))_(1-2x)Mg_xAl_xO_2的合成与电化学性能

采用溶胶-凝胶法在900!于空气中煅烧合成了层状复合掺杂型正极材料Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)1-2xMgxAlxO2(x=0,0.01,0.02,0.05)。通过X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和电化学测试等研究了掺杂元素对Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2的结构和电化学性能的影响。结果表明,适量Mg、Al掺入Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2后降低了材料的阳离子混排程度,且晶胞参数随着掺杂量的增加而增加。合成材料颗粒分布比较均匀,平均粒径约为0.5mm。在充放电倍率为0.1C和电压范围为3.0"4.3V的条件下,与未掺杂样品相比,Mg-Al复合掺杂的样品具有更好的电化学性能和容量保持率。当x#0.02时,复合掺杂样品的首次放电容量和库仑效率分别为153mAh/g和93.0%,20个循环后容量保持率达93.4%。因此Mg-Al复合掺杂锂离子电池正极材料Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)1-2xMgxAlxO2是很有前景的。

新型Al-Sn-Si-Cu-Mg轴瓦材料组织与性能研究

选择Al Sn Si Cu Mg合金作为研究对象,采用Leica光学显微镜、EPM810Q电子显微镜等手段观察分析Cu、Mg、Sn、Si形态分布规律,进而研究了加工工艺对合金组织性能的影响,同时提出高温短时退火制度,最终确定预处理工艺和退火制度,发现通过加工和热处理,可消除合金中Sn、Si晶间网状分布,从而改善合金的加工性能。

Mg/Al异种材料点焊接头显微组织研究

采用三相次级整流电阻焊机,对2mm厚AZ31B镁合金和LF6铝合金进行点焊试验,并采用扫描电镜、能谱分析、X射线衍射和显微硬度测试等方法,对Mg/Al异种材料电阻点焊接头进行了研究。结果表明,点焊熔核呈帽形,熔核组织形态以细小的等轴树枝晶为主,熔核边缘存在少量的柱状晶。Mg/Al点焊中Al原子的扩散速度远远大于Mg原子,在靠近镁侧形成了Mg17Al12金属间化合物层,其硬度高达251HV。

Mg-Al合金晶粒细化的研究进展

综述Mg-Al合金晶粒细化的研究进展。Mg-Al合金现有晶粒细化方法包括添加含C的添加剂、熔体过热、添加FeCl3等方法,但均有一些不足之处。国内外在寻找新的Mg-Al合金晶粒细化方法方面取得了显著的进展,同时对Mg-Al合金晶粒细化机理研究也取得了有价值的成果。

工艺参数对Al-Mg异种金属搅拌摩擦焊-钎焊复合焊接接头力学性能的影响

目的研究工艺参数对Al-Mg异种金属搅拌摩擦焊-钎焊复合焊接接头力学性能的影响。方法采用搅拌摩擦焊-钎焊方法,在不同焊接工艺参数下焊接2A12-T4铝合金和AZ31镁合金。结果当焊接速度为23.5 mm/min、旋转速度为375 r/min时,焊接接头的抗拉剪力达到最大,为5.5 kN,比搅拌摩擦焊接头的最大抗拉剪力的5.0 kN提高了10%。结论搅拌摩擦焊-钎焊复合焊接的工艺参数会显著影响铝/镁异种金属接头力学性能,通过优化工艺参数能够获得力学性能优异的铝/镁异种金属焊接接头。复合焊接接头的抗拉剪力随着焊接速度的增大呈现先增大后减小的趋势。

Al-Cu-Mg合金析出相的原子成键与性能

根据固体与分子经验电子理论(EET),计算Al-Cu-Mg合金时效初期形成的GPB区和S″相的价电子结构。结果表明,GPB区具有较强的共价键络,而S″具有较强的总共价成键能,这两种析出相的主体共价键络都对合金基体具有增强作用。同时从价电子结构层次和析出相中Al原子的总成键能力合理解释了GPB区演化为S和S相的相变机理,并说明了相变对合金的强化作用。

稀土对Al-Mg-Si建筑铝型材性能的影响

研究了稀土对Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ建筑铝型材性能的影响。其微观结构及组成采用金相显微镜、扫描电子显微镜及光电子能谱分析，同时测量了样品的机械强度和耐蚀性能。结果表明其挤压预热温度降至４３０℃，速度达到６．２８～７．３６ｍｍ／ｓ，在Ａｌ－Ｍｇ－Ｓｉ材料中加入适量的稀土可以细化晶粒并且增加了材料的机械强度和耐蚀性能。