Mg对Al-22Si-10Ni合金组织和热学性能的影响

Al-22Si-10Ni合金具有较高的导热性和较低的热膨胀特性,但硬度偏低,对其进行Mg合金化,研究Mg对该合金凝固组织和热学性能的影响。研究显示,Mg的加入主要影响合金的末期凝固进程,合金凝固末期反应由Al-Si-Al3Ni三元共晶反应向Al-Si-Mg2Si三元共晶反应转变;热处理促进Mg_(2)Si析出,少量Mg加入后Al-22Si-10Ni合金的热导率小幅上升,继续添加Mg后,热导率出现下降;Mg对合金热膨胀系数影响较小,可显著提升合金的硬度。Al-22Si-10Ni-0.5Mg合金表现出优异的综合性能,其室温热导率130.3 W/(m·K),25~100℃范围内平均热膨胀系数为13×10^(-6)/K,硬度达到HV144,性能较为接近喷射沉积制备的高含量Al-50Si合金,具有成为电子封装用材料的潜能。

应力时效影响Al-10Zn-3Mg-3Cu合金带外纵筋筒形件组织性能研究

目的研究应力时效条件下Al-10Zn-3Mg-3Cu合金带外纵筋筒形件筋部试样的应力松弛行为,探明基体应力松弛机制以及强韧性协同提升机理。方法针对淬火态筋部试样,设计不同的初始应力值进行应力时效实验,然后采用数据分析与微观组织形貌表征方法研究试样组织性能。结果当施加的初始应力为250MPa时,筋部试样的应力松弛程度可达85.8%,同时,试样抗拉强度为736.40 MPa,屈服强度为697.53 MPa,延伸率为10.96%。结论在250MPa应力时效条件下,应力松弛机制主要为晶界Coble蠕变和位错运动,位错运动促进了亚晶的增殖,Coble蠕变使基体晶粒长大,这些行为促使试样应力耗散。同时,应力时效改变了析出相形态,发展了具有孪生界面的复合析出相。经分子动力学计算可知,该特征微结构有利于基体强韧性的协同提升。

Al-10％Cr合金的固液混合压铸工艺

采用固液混合压铸工艺制备了Al-10%Cr合金,用光学显微镜、密度测量仪、硬度计、拉伸试验机和摩擦试验机等对合金的组织和性能进行了分析。结果表明:该工艺获得的高铬铝合金坯料显微组织均匀,晶粒细小呈近等轴状,密度为2.924 g.cm-3;热挤压后合金的抗拉强度σb为119 MPa,屈服强度σ0.2为89 MPa,伸长率δ为1%,磨损率为16.9 mg.m-1,均优于传统铸造和半固态铸造所得相同成分合金的;该工艺使Al-10%Cr合金的工业应用成为可能。

Al-10Ce中间合金对α铝变质的长效性及其重熔稳定性

采用光学显微镜、X射线衍射分析(XRD)等技术研究Al-10Ce中间合金对α铝变质的长效性和重熔稳定性,并与钠盐变质进行对比。结果表明,用Al-10Ce中间合金对α铝进行变质,可取得极好的变质效果,变质持续时间比钠盐变质剂更长久,且具有更好的重熔稳定性。同时,在精炼和变质过程中对环境不造成任何污染,克服了当前变质剂的缺点,显示出较好应用前景。

Al-10Sr和Al-5Ti-0.2C对ZL101合金组织的影响

在ZL10 1合金熔体中分别或同时添加不同量的Al 10Sr和Al 5Ti 0 .2C ,保温不同时间 ,利用光学显微镜和电镜扫描 ,研究了Al 10Sr ,Al 5Ti 0 .2C对ZL10 1合金组织的影响规律。试验结果表明 ,向ZL10 1合金中添加质量分数为 0 .5 %的Al 10Sr ,可使共晶Si从粗大的针、片状转变为细小的短纤维状 ,同时促进了α Al枝晶的形核生长 ,晶粒尺寸在 10 0～ 2 5 0 μm之间。若添加质量分数为 0 .2 %的Al 5Ti 0 .2C ,可使初生α Al晶粒成为 40～ 70 μm的等轴晶 ,对共晶Si也有一定的变质作用。当同时加入Al 10Sr和Al 5Ti 0 .2C时 ,α Al枝晶和共晶Si同时得到细化和变质 ,这主要归功于Al 10Sr和Al 5Ti 0 .2C对ZL10 1合金细化变质的交互作用。

Al-5Ti细化剂和Al-10Sr变质剂对A357合金微观组织和力学性能的影响

研究了Al 5Ti细化剂和Al 10Sr变质剂对A357合金金属型铸造时微观组织和力学性能的影响。结果表明,单独细化晶粒的最佳Ti加入量为0 08%～0 14%,单独变质处理的最佳Sr加入量为0 005%～0 01%。当以单独细化晶粒的最佳Ti量和单独变质处理的最佳Sr量共同加入合金时,合金的力学性能却有所下降。适当增大Sr加入量可克服上述不利影响,并获得更好的效果。

Al-10Sr对A356合金变质效果的研究

研究了由不同的冷却工艺(空冷、水冷以及液氮深冷)制备的Al-10Sr中间合金对A356铝合金变质效果的影响,还分析了Sr对A356合金的变质机理。结果表明,用在液氮深冷条件下制备的该中间合金对A356合金变质后,硅呈粒状近弥散分布于基体中,有少量纤维状共晶硅,不存在片状硅,达到了好的变质效果。

Al-10Ce中间合金的制备及对α-Al的变质效果

用熔配法制备Al-10Ce中间合金,通过试验从熔体温度、溶解时间、搅拌方式等三方面分析了用熔配法制备Al-10%Ce中间合金的工艺参数,并进一步确证了参数选择的可行性、合理性。并用X射线衍射、光学显微镜、扫描电镜和能谱等分析Al-10Ce中间合金的相组成和微观形貌,研究Al-10Ce中间合金对α-Al的变质处理效果。结果表明,Al-10Ce中间合金用量对变质效果的影响很大,用量少变质效果差,用量过多则形成过变质。Al-10Ce中间合金对α-Al所需变质处理时间较短。

Al-10Ce中间合金对α-铝的变质效果

用X射线衍射、光学显微镜、扫描电镜和能谱等分析Al-10Ce中间合金的相组成和微观形貌,研究Al-10Ce中间合金对α-铝的变质处理效果。结果表明,Al-10Ce中间合金用量对变质效果的影响很大,Al-10Ce中间合金用量为3.0%左右时达到最佳变质效果,用量少变质效果差,用量过多则形成过变质。Al-10Ce中间合金对α-铝所需变质处理时间较短。冷却速度超过70℃/min时才具有明显的变质效果。由于冷却强度不同,铸棒中心部位变质效果比边部差。

稀土熔剂对Al-10%Pb合金组织和性能的影响

采用一种含有玻璃成分的稀土熔剂,在1080℃高温条件下,对Al 10%Pb合金熔体进行覆盖、保护和净化。结果表明:同无熔剂相比,加入量为1.0%和0.5%时,合金的抗拉强度分别提高12.8%和12.0%,延伸率分别提高42.8%和6.5%;当流道厚度为1.0mm时,合金的流动性分别提高27.3%和1.4%。同1.5%的熔剂加入量相比,采用1.0%的稀土熔剂处理后的Al Pb合金组织中铅粒圆整,平均直径仅为20μm左右,分布比较均匀。分析了该种熔剂的作用机理。

均匀化退火等温冷却对Mg-10Al-1Zn镁合金组织性能的影响

对Mg-10Al-1Zn镁合金进行均匀化退火等温冷却处理,探讨等温温度和时间对β-Mg17Al12相析出形貌和合金力学性能的影响。研究结果表明：在420℃保温24h再经200~300℃保温1~6h后,β-Mg17Al12相均以层片状形态均匀析出。β-Mg17Al12相析出量随时间延长而增加,平均层片间距随等温温度升高而增大。合金在420℃保温24h再经250℃保温2h后,布氏硬度达到最高值80.1HB。

铬含量对Ni-10Al-xCr-0.6Y2O3合金高温抗氧化性能及室温力学性能的影响

利用粉末冶金方法制备了名义成分(质量分数/%)为Ni-10Al-xCr-0.6Y_2O_3(x=5,10,15,20)合金,研究了铬含量对烧结后合金物相组成、显微组织、高温抗氧化性能及室温力学性能的影响。结果表明:随着铬含量的增加,合金中的孔洞减少,相对密度增大,硬度和抗弯强度提高;当烧结温度为1 270℃、铬质量分数为20%时合金的性能最优,硬度和抗弯强度分别为352 HV和1 605 MPa;高含量铬促进了连续致密Al_2O_3保护膜的生成,从而降低了合金的氧化速率,提高了合金的高温抗氧化性能。

稀土钪对Al-10Mg合金性能的影响

通过微观分析及力学性能测试等方法,研究了添加稀土元素钪对Al-10Mg合金(ZL301合金)显微组织及力学性能的影响。结果表明,加入适量的钪元素后明显细化了Al-10Mg铸造合金的显微组织,主要是由于钪元素与Al形成颗粒状的稀土化合物Al_3Sc相,使合金中Al_3Mg_2相减少;经435℃×16h固溶处理后,Al_3Mg_2相基本溶解,稀土化合物Al_3Sc相热稳定性较高并未溶解,合金抗拉强度进一步得到提高。当钪元素的添加含量为0.4%时,Al-10Mg合金综合性能最为优良。

熔体热历史对Al-10%Cu合金组织和性能的影响

Al-Cu合金是工业上应用广泛的合金.为了提高Al-10%Cu合金的力学性能,研究了熔体过热处理和高低温熔体混合处理对Al-10%Cu合金组织和性能的影响.结果发现:过热处理和高低温熔体混合处理能细化Al-10%Cu合金的凝固组织、提高其力学性能.熔体在900℃下过热处理后,其抗拉强度和延伸率最大,分别为171.9MPa和2.87%.高低温熔体混合处理对合金组织和性能的影响明显强于熔体过热处理.高低温熔体混合处理后,Al-10%Cu合金的抗拉强度和延伸率分别被提高到231.9MPa和3.62%.

稀土元素La对Al-10Mg合金组织及力学性能的影响

研究了稀土元素La对Al-10Mg合金铸态及固溶处理态显微组织及力学性能的影响。结果表明,La的加入使Al-10Mg合金晶粒组织细化,同时析出Al11La3化合物。经固溶处理后,Al3Mg2相溶解。随La添加量的增加,合金铸态和固溶处理态的力学性能呈先增后降的趋势。添加0.35%的La及435℃×15 h的固溶处理可显著提高Al-10Mg合金的力学性能。

母相时效对Cu-17Al-10Mn合金相变温度和形状记忆性能的影响

研究母相时效过程中Cu-17Al-10Mn(摩尔分数,%)形状记忆合金马氏体转变温度Ms和形状记忆性能的变化规律。结果表明:合金淬火态的Ms比室温的低,室温时合金为无序母相结构,低温时可转变为马氏体;随着时效温度的提高,Cu-17Al-10Mn合金的Ms和形状恢复率均逐渐升高,并在150℃时效15min后达到最大值,这主要归因于淬火空位的逸出使其对母相的钉扎作用减弱;随着时效温度的进一步提高,由于母相分解为贝氏体,合金的Ms和形状恢复率都下降,在250℃时效15min后,母相完全分解,合金的形状恢复率降低到零。

开孔泡沫Al-10%Mg合金的动态压缩行为的研究

用 Hopkinson压杆实验装置对开孔结构的泡沫 Al- 10 % Mg合金进行了动态压缩实验 ,在应变率为准静态、80 0 s- 1 和 2 0 0 0 s- 1 条件下测量了动态和准静态压缩应力 -应变曲线 ,研究了这种铝合金泡沫的动态压缩行为 ,并分析了其应变率效应。结果表明 :在动态和准静态压缩下 ,泡沫 Al- 10 % Mg合金的压缩 σ- ε曲线均表现出弹性变形段、平缓段和紧实段三阶段特征 ;泡沫 Al- 10 % Mg合金具有明显的应变率敏感性 ,随应变速率的提高 ,相同应变量下的流动应力上升。

热处理工艺对Al-10%Si-3%Cu-0.3%Mg合金微观组织和性能的影响

研究了热处理工艺对Sr变质Al-10%Si-3%Cu-0.3%Mg合金组织和和力学性能的影响。通过显微组织观察、力学性能检测及断口形貌分析,对Al-10%Si-3%Cu-0.3%Mg合金硬度和抗拉强度进行了研究。结果表明,在500℃(或500℃×4 h+515℃)下固溶处理,随时间的延长,富铜相的溶解量增多,同时在535℃下出现了富铜相的熔化。同时还发现与一步固溶工艺相比,两步固溶处理工艺下富铜相能够充分溶解,性能更好。经500℃保温4h+515℃保温8h处理性能最佳;对该试样再进行175℃×4h时效处理后,试样抗拉强度和塑性都明显提高。

加工硬化率法研究Ti-10V-2Al-3Fe合金β区变形动态再结晶的临界条件

采用Thermecmaster-Z型热/力模拟试验机在变形温度为825～1125℃,应变速率为0.001～1 s^(-1)条件下对Ti-10V-2Al-3Fe合金进行热模拟压缩实验,分析了热变形参数对其流变行为的影响,并通过加工硬化率方法研究了该合金的动态再结晶临界条件。结果表明:合金的流变应力随变形温度的降低或应变速率的提高而增大;通过lnθ～ε曲线出现拐点及dlnθ/dε～ε曲线出现最小值判据,确定了该合金的动态再结晶临界应变;动态再结晶临界应变随应变速率的增大及变形温度的降低而增加;Z参数方程能较好地反映合金动态再结晶临界应变与热变形条件间的关系,动态再结晶临界应变与Z参数间的关系可表示为ε_c=2.6735×10^(-2)Z^(0.0817);临界应变与峰值应变之间存在线性关系,即ε_c=0.508ε_p。

Zn-10Al-2Cu合金高温热压缩流变行为研究

采用Gleeble-3800热模拟试验机对Zn-10Al-2Cu合金在变形温度为150~330℃、变形速率为0.01~10s-1条件下的流变行为进行研究。结果表明：Zn-10Al-2Cu合金在热压缩变形中,当应变速率一定时,流变应力随变形温度的升高而减小;而当变形温度一定时,流变应力随着变形速率的增大而增大,达到峰值后下降趋势平缓。Zn-10Al-2Cu合金的热压缩流变行为可用双曲正弦形式的本构方程来描述。在本实验条件下,该锌铝铜合金热变形应力指数n为5.4、热变形激活能Q为137kJ/mol,高温流变应力用含Zener-Hollomon参数的Arrhenius方程描述为：σ=123ln{（Z/（1.22×1013））1/5.4＋[（Z/（1.22×1013））2/5.4＋1]1/2}。