Cu质量分数对Al-1.0Mg-1.0Si-0.6Mn合金显微组织和性能的影响

利用硬度测试、室温拉伸实验、晶间腐蚀实验、电化学腐蚀实验、SEM和TEM等方法,研究Cu质量分数对Al-1.0Mg-1.0Si-0.6Mn合金显微组织与性能的影响。研究结果表明:随着Al-1.0Mg-1.0Si-0.6Mn合金中Cu质量分数由0.01%逐渐增加至1.12%,其达到峰值时效所需时间逐渐减少,且峰值时效(T6态)硬度明显增加;随着Cu质量分数的增加,峰时效状态合金的抗拉强度由357.7 MPa逐渐增加至452.2 MPa,抗拉强度提升94.5 MPa,这是因为随着Cu质量分数增加,晶内析出相数量逐渐增多且尺寸逐渐减小,使得沉淀强化效果逐渐增强;Cu质量分数增加使粗大相AlFeMnSi的数量逐渐增加,腐蚀电流密度显著增大,合金的断后伸长率和抗晶间腐蚀性能呈下降趋势。

固溶处理对Al-13.0Si-4.5Cu-1.0Mg-2.0Ni合金组织和性能的影响

通过显微组织观察、XRD物相分析、形貌扫描以及硬度和拉伸性能测试等手段,分析了固溶处理对Al-13.0Si-4.5Cu-1.0Mg-2.0Ni合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,合金最佳固溶处理制度为510℃×6 h,时效后,合金室温抗拉强度由187 MPa提高到290 MPa,提高了57.6%。固溶处理后,共晶硅显著球化且弥散分布在α-Al基体中,减轻对合金基体割裂作用;同时,合金中M-Mg_2Si、θ-Al_2Cu和Q-Al_5Cu_2Mg_8Si_6相溶解到α-Al基体形成过饱和固溶体,并在随后时效过程中重新析出,对合金起到固溶强化和沉淀强化作用。

Sr变质对Al-13.0Si-4.5Cu-1.0Mg-2.0Ni合金组织和性能的影响

为提高Al-Si-Cu-Mg-Ni合金的室温和高温拉伸性能,研究了Sr添加量对二元共晶Al-Si合金组织的影响,及其对T6态Al-13.0Si-4.5Cu-1.0Mg-2.0Ni合金显微组织和力学性能的影响.结果表明,随着Sr含量的增加,共晶Si变质效果增强,但其含量过高时会粗化α-Al晶粒,降低合金性能;添加Sr质量分数为0.06%时,二元共晶Al-Si合金的变质效果最佳.添加质量分数0.06%Sr的T6态Al-13.0Si-4.5Cu-1.0Mg-2.0Ni合金,其共晶Si球化程度较高,且分布更加均匀弥散,合金的高温拉伸性能可达128MPa;在保证合金高温拉伸性能的同时,室温拉伸性能相比于添加0.04%Sr的合金提高到305MPa.

Bi对Al-5Mg-2Si-0.6Mn合金的组织及力学性能的影响

研究了Bi含量对Al-5Mg-2Si-0.6Mn合金铸态组织、相结构和成分、力学性能和断口形貌的影响。结果表明,当Bi含量为0.3%时,具有最明显的变质效果。Bi富集在共晶Mg2Si生长界面前端产生成分过冷,减小了液相的实际过冷度,使共晶Mg2Si的生长速度被限制,共晶Mg2Si相从变质前的粗纤维状转变成细小的点状纤维。合金的力学性能显著提高,抗拉强度、伸长率分别由未变质的205 MPa、2.8%增加至240 MPa、5.3%,分别增加了17.1%、89.3%。

Al-5.0Mg-2.2Si-0.6Mn-xLa合金组织及腐蚀性能研究

通过改变稀土La的质量百分含量(0,0.05%,0.10%,0.20%,0.40%,0.60%)研究了其对Al-5.0Mg-2.2Si-0.6Mn合金组织及腐蚀性能的影响规律.实验结果表明:La元素的加入能够显著影响合金的微观组织,随着La元素的增加,合金二次枝晶臂间距呈现先增加后降低的趋势;La元素能够改善合金的耐腐蚀性能,随合金中La元素含量的增加,合金耐腐蚀性能先增加后下降;当La元素质量百分含量为0.20%时,合金具有最优的耐腐蚀性能,不同腐蚀时间下不同La添加量的合金腐蚀速率呈现相同的变化规律,腐蚀速率由大到小依次为:0 La>0.60 La>0.05 La/0.40 La>0.10 La>0.20 La(质量分数%);当La元素添加过多时,合金中生成的粗大脆性稀土相严重降低合金的耐腐蚀性能.

可生物降解镁锌轧合金的综合性能评估

采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射等分析手段对Mg-1.5Zn-1.0Gd-0.6Mn合金的铸态、固溶态和挤压态合金的显微组织、力学性能、体外降解性能进行了全面的研究。显微组织观察表明,Mg-1.5Zn-1.0Gd-0.6Mn合金主要由基体α-Mg相和α-Mn相以及ω相(Mg_(3)Zn_(3)Gd_(2))组成。热挤压显著细化了铸态和固溶态合金的晶粒,消除了缺陷,从而提高了合金的力学性能和耐蚀性能。该合金经过挤压后抗拉强度和屈服强度分别达到313 MPa和275 MPa,塑性也大大提高,达到了16.2%。体外浸泡试验和在SBF中的电化学测试结果表明,随着降解时间的延长,合金表面会有一层腐蚀产物生成,其主要由氢氧化镁和羟基磷灰石组成,且挤压后的耐蚀性最好,腐蚀速率最低为0.32 mm/a。

Zn对压铸Al-Si合金共晶Si的粗化及粗化后变质处理

通过微观组织观察和力学性能测试等手段,研究了Zn对压铸Al-10Si-0.3Mg-0.6Mn合金的影响,在此基础上进行Sr和RE的变质处理,获得了一种综合性能良好的压铸铝合金。结果表明,Zn的固溶强化使合金的强度提升,但原来细小的共晶Si变得粗大,出现长条状和块状的Si,合金伸长率下降。加入0.04%的Sr和0.1%的La/Ce混合稀土使粗化的共晶Si重新细化,最终获得合金的屈服强度为167 MPa、抗拉强度为324 MPa、伸长率为10.2%。

绿色建筑铝合金型材的热处理与力学性能

采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜和拉伸试验机等手段,研究了固溶时间、时效温度和时效时间对Al-1.0Mg-0.6Si-0.25Cu合金显微组织、硬度和拉伸性能的影响。研究结果表明,固溶温度540℃、固溶保温时间60 min时,合金中黑色块状Mg2Si初生相基本回溶至基体,而继续延长保温时间,白色条状或块状AlFeSi相不会发生明显变化,而晶粒发生粗化;随着固溶保温时间的延长,合金的抗拉强度、屈服强度和硬度都呈现先增加而后减小的特征,断后伸长率先减小而后增大;随着时效温度升高,时效时间延长,合金中细小第二相数量不断增多,晶粒有所粗化,合金的抗拉强度、屈服强度和硬度都呈现先增加而后减小的特征,断后伸长率先减小而后增大。Al-1.0Mg-0.6Si-0.25Cu合金适宜的固溶保温时间为60 min、时效温度为180℃、时效时间为7 h。