微量稀土Er对Al-5Mg合金组织与性能的影响

采用铸锭冶金法,制备含不同量稀土元素Er的Al-5Mg合金。利用拉伸力学性能测试、OM、XRD、SEM、TEM及EDS分析等分析测试手段,研究微量Er对Al-5Mg合金微观组织与力学性能的影响。结果表明:Er可以明显提高Al-5Mg合金的强度,添加0.4%Er(质量分数)的Al-5Mg合金的冷轧态屈服强度(σ0.2)提高了81MPa,而延伸率变化不大;Er的加入还能减少Al-5Mg合金的枝晶偏析,并可显著细化合金的晶粒组织;Er对晶粒的细化机理与其添加量有关,当Er含量较低时,符合传统的稀土细化机理;当Er含量较高时,由于在熔体中形成了初生Al3Er质点,在结晶形核时可以作为非均质形核核心,从而可显著细化晶粒组织;Er对合金的强化效应主要来自于晶粒细化及在晶内形成的细小二次Al3Er质点。根据实验结果可知,添加0.4%Er可使合金具有较为优异的综合性能。

稀土元素Er对Al-5Mg合金铸态组织的影响

采用铸锭冶金法制备了含不同量稀土元素Er的Al-5Mg合金。发现稀土Er可以有效细化Al-Mg铸态晶粒,当Er含量达0.7%时,基本上消除枝晶,且晶粒大小仅为不加Er Al-5Mg合金的1/10。使用硬度测试、金相组织观察、SEM及热分析等方法,研究了稀土元素Er对Al-5Mg合金铸态组织的细化与强化机理。

Al-5Mg合金半固态工艺研究

利用振动斜坡法制备了Al-5Mg合金半固态坯料。研究了振动电压、斜坡长度、浇注温度和冷却方式对合金半固态组织的影响。结果表明,这些工艺参数对合金微观组织都有不同程度的影响;680℃时,50 V、40 cm、水冷浇注的Al-5Mg合金组织为均匀和圆整的近球形等轴晶半固态组织,晶粒平均等积圆直径为57.5μm,晶粒形状因子为0.63。

Sc、Zr、Ti复合合金化对Al-5Mg合金组织和性能的影响

通过向合金中单独或联合添加微量的Sc、Z r、T i,研究了Sc、Z r、T i复合合金化对A l-5M g合金微观组织、再结晶抗力及力学性能的影响。研究结果表明:合金中单独添加0.2%Sc,使合金的再结晶抗力、硬度和强度明显增加而塑性明显下降,但对合金没有晶粒细化效果。Sc、Z r复合合金化明显改善了Sc对晶粒的细化能力和再结晶抗力,合金的强度和硬度也进一步增加,但对塑性的影响不大。添加0.036%T i进行Sc、Z r、T i复合合金化使合金具有最佳的晶粒细化效果和再结晶抗力,但对合金的力学性能影响不大。原因在于Sc、Z r、T i复合合金化降低了A l-A l3Sc共晶点,而且Z r、T i可以代替部分Sc形成A l3Sc1-xZ rx或A l3Sc1-xT ix复合粒子,有利于凝固过程中形成与α-A l具有良好晶格匹配性的一次A l3Sc1-xZ rx或A l3Sc1-xT ix复合粒子及挤压和退火过程中二次复合粒子的析出。这些大量的、弥散分布的、与基体共格的粒子可以有效地阻止位错的运动和亚晶界的迁移,从而产生良好的细晶强化、弥散强化和亚结构强化效果。

变形量对Al-5Mg合金再结晶激活能的影响

根据公式G=G0exp(-Q/RT)计算了Al-5Mg合金再结晶激活能(Q),并探讨了变形量对其再结晶 激活能的影响。结果表明,Al-5Mg合金再结晶激活能随其变形量的增加而减小。

颗粒增强Al-20Si-5Mg合金气缸套与铸铁气缸套的性能比较

通过对铸态、固溶态和固溶+时效态的颗粒增强Al-20Si-5Mg合金复合材料离心铸造气缸套,以及汽车、摩托车铸铁气缸套进行硬度(HRB)、不同工况下耐磨性测试分析和显微组织观察。结果表明,颗粒增强Al-20Si-5Mg合金复合材料气缸套的平均硬度比灰铸铁气缸套的平均硬度低;随着外加载荷的增加,颗粒增强过共晶铝硅合金复合材料气缸套耐磨层中,干摩擦条件下铸态、固溶态及时效态的耐磨性能明显优于铸铁气缸套,湿摩擦条件下,在高载荷(300和400N)时,铸态、固溶态及时效态耐磨性能略优于铸铁气缸套。

Mn和Mg对Al-5Fe合金初生Al_3Fe相形貌的影响

Mn和Mg添加到Al-5Fe(质量分数,％,下同)合金中,初生Al_3Fe相的形貌发生明显变化,未加入合金元素时,该合金中的初生Al_3Fe相长成粗大的针片状;加入2.5％Mn和0.1％Mg(质量分数,下同)后,粗大的初生富铁相消失,取而代之的是细小针状、粒状和花朵状;加入2.5％Mn和1.5％Mg,合金中的富铁相大部分转变为粒状和穗状(分叉状)两种,探讨了粒状和穗状的形成机理,对合金力学性能的测试表明,加入Mn和Mg后,合金的抗拉强度得到了不同程度的提高:Al-5Fe合金为107 MPa,Al-5Fe-2.5Mn-0.1Mg合金为139 MPa,Al-5Fe-2.5Mn-1.5Mg合金为122 MPa,增长幅度分别为29.9％和14％。

铸造Al-14Si-5Cu-3Ni-1Mg-0．5Mn合金微弧氧化陶瓷层的耐蚀性

通过对铸造Al-14Si-5Cu-3Ni-1Mg-0.5Mn合金微弧氧化不同厚度陶瓷层的的交流阻抗图谱和塔菲尔曲线的电化学研究,定量分析了陶瓷层的耐蚀性,并用失重法对电化学测试结果进行了进一步验证。利用扫描电镜(SEM)研究了陶瓷层表面微观结构对其耐蚀性的影响。结果表明,微弧氧化可显著提高该合金的电化学阻抗及自腐蚀电位,降低腐蚀电流。微弧氧化陶瓷层特有的微观组织结构是其耐蚀性提高的主要原因,陶瓷层的厚度也是影响其耐蚀性的一个重要因素,但厚度的增加并不一定能提高其耐蚀性。

热处理对铸造Al-10Si-5Cu-0.75Mg合金组织及性能的影响

利用扫描电镜、能谱分析仪、X射线衍射仪、万能拉伸试验机、布氏硬度计等分析和测试了Al-10Si-5Cu-0.75Mg合金的显微组织和力学性能,探讨了合金热处理过程中析出相的溶解过程和强韧化机制。结果表明,合金最佳热处理工艺为500℃×8 h固溶,190℃×6 h人工时效;合金抗拉强度、硬度、伸长率与铸态相比分别提高了40%、62%、29%。固溶过程产生的强化主要是来自Al_2Cu相的溶解,时效过程产生的强化主要是由于析出相θ'对位错的阻碍作用。

微量镨对Al-5Mg组织及室温和高温力学性能的影响

通过显微组织分析、室温及高温力学性能测试、XRD和SEM分析等方法,研究了稀土Pr对Al_5 Mg合金的显微组织、凝固区间和室/高温力学性能的影响。实验结果表明,Al_5Mg合金中加入稀土Pr使合金凝固区间变窄,细化了合金组织;Pr的加入净化了合金组织,减少了合金组织杂质缺陷,提高了合金性能;Pr的加入对合金有固溶和强化相强化作用,β-Al_(11)Pr_3强化相具有较高的高温稳定性能,提高了合金的高温性能。

稀土Ce对Al-5Mg组织和力学性能的影响

通过显微组织分析、力学实验和XRD分析,研究了稀土Ce对Al-5Mg合金的显微组织、凝固区间和力学性能。结果表明,加入稀土Ce拓宽了合金凝固区间,加入量1.5wt%时两相区间稳定在639~592℃;合金加入Ce,有明显变质细化作用;合金析出强化相Al4Ce,提高了该合金的室温和高温拉伸强度。

La和Er对Al-13Si-5Cu-2Ni-1Mg合金组织和性能的影响

研究了La和Er对铸造Al-13Si-5Cu-2Ni-1Mg合金组织和力学性能的影响。结果表明,La对共晶Si有较强的变质作用,在合金中生成块状、长针状富La相;Er可以明显减小二次枝晶间距,在合金中可生成块状、短棒状富Er相。合金中复合添加0.2%的La和0.2%的Er时,二次枝晶间距、初生Si、共晶Si和金属间化合物的尺寸同时减小,La、Er相互作用可以抑制富稀土相的生长,使合金中引入尺寸细小且弥散分布的富稀土相,此时合金力学性能最佳,25和350℃时抗拉强度分别为274MPa和91MPa。