机械合金化制备Al-Pb粉末

通过X射线衍射 (X -ray)、电子扫描电镜 (SEM)及点阵常数和晶粒尺寸的计算 ,分析了互不相溶的Al-Pb混合粉末在机械合金化过程中的微观组织变化。结果表明 :机械合金化方法可获得Pb(Al)固溶体 ;Pb和Al混合粉末颗粒在高能球磨作用下 ,极度细化成纳米晶 ,且Pb颗粒在基体中均匀分散 。

恒定磁场作用下Al-Pb合金快速定向凝固

在恒定磁场作用下对Al-Pb合金进行了快速定向凝固实验,考察了磁场强度对凝固组织的影响,分析了磁场的作用机理.结果表明,恒定磁场能显著减弱熔体对流,提高凝固界面前沿液-液相变过程的空间均匀性,减缓液滴的碰撞凝并速度,使凝固试样中的弥散相粒子最大和平均尺寸减小,粒子尺寸分布范围变窄,有助于获得弥散型偏晶合金凝固组织.

双辊连续铸轧Al-Pb系轴瓦合金带材的技术研究

用双辊连续铸轧方法制备了Al Pb系轴瓦合金板材 ,铸轧工艺过程稳定 ,合金板成形良好。金相观察表明 :铸轧合金板第二相分布均匀、细小 ,尺寸 <5 μm ;基体组织形态良好 ,满足轴瓦合金要求。

喷射成形制备钢/Al-Pb合金轴瓦材料的研究

利用自行研制的大型喷射成形装置,对成分为Al-6.5Pb-4Si-1Cu-0.5Sn的合金轴瓦材料进行了喷射成形工艺研究。并制备了晶粒均匀密度良好的板坯。研究了合金的显微组织与性能。研究表明:喷射成形Al-Pb合金的显微组织为均匀细小的Pb相粒子弥散分布在Al基体中。这些细小的Pb相粒子对提高合金耐磨性具有很大帮助。喷射沉积成形钢/铝复合板经50％轧制变形后可获得良好的结合强度及组织性能,可做汽车的轴瓦材料。

机械合金化制备纳米晶与非晶Al-Pb系粉末

采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)研究了球料比为8:1、转速280r/min和球料比为25:1、转速450r/min条件下经不同球磨时间后混合粉末的相变、晶粒大小和微观形貌等。结果表明:通过机械合金化可以制备出Al-15%Pb-4%Si-1%Sn-1.5%Cu纳米晶粉末,而且球磨导致了合金粉体非晶化,在球磨过程中混合粉体首先细化、合金化和纳米晶化,然后部分纳米晶转变为非晶;在机械合金化过程中球料比越大、转速越高,即给球磨系统供给的能量越大,则混合粉末获得纳米晶的时间越短;基于多层非晶化模型讨论了ΔHmix≈1.34的情况下Al-Pb非晶形成的机制,指出在机械合金化过程中Al-Pb非晶形成并非需要ΔHmix<<0,其非晶化驱动力主要由浓度梯度提供。

机械合金化过程中Al-Pb相变的热力学和动力学研究

将Al、Pb粉末按照Al 2 2 5Pb(at% ,下同 )的配比进行了机械合金化 ,并对Al Pb合金的物相、晶粒尺寸、点阵常数作了测定和分析。结果表明 ,机械合金化可以获得Al Pb纳米晶超饱和固溶体。参照Miedema半经验理论模型 ,计算了该合金系的相变驱动力 ,分析指出当Pb含量为 86 8%～ 98 4 %时 ,该合金系存在发生非晶的化学驱动力。利用机械合金化动力学机制分析了Al Pb形成过饱和固溶体和非晶的可能性 ,其中Al 2 2 5Pb形成固溶体的自由能要低于形成非晶的自由能 。

Al-Pb体系研究进展

由于非溶混铝铅铝体系的特殊性,在相图测定、界面张力测定以及凝固行为研究等基础研究领域有着独特的地位。又由于铝、铅两组元在物理化学性能上有较强的互补性,其“合金”材料的制备和应用引人注目。本文对近年来Al-Pb体系在基础研究领域、制备方法、工业应用作以综述。

液固包覆法制备Al-Pb层状复合材料及其界面研究

利用键参数函数理论分析了第三组元Bi或Sn作为Al-Pb非混溶体系实现冶金结合一体化的可行性,并采用液-固包覆成型的方法制得了Al-Bi-Pb及Al-Sn-Pb层状复合材料,通过SEM、EDS等检测手段分析研究试样的显微组织,并讨论了界面的扩散现象。结果表明:第三组元Bi或Sn的引入将Al、Pb的混合焓ΔHmin降低到零以下,在扩散动力学作用驱使下使各元素间在界面处发生了迁移和互扩散,形成了成分调控区,表现为一条状的均质固溶体带,实现了Al与Pb之间的冶金结合。

机械球磨制备Al-Pb合金

通过对Al-Pb混合粉进行不同时间的机械球磨,采用扫描电镜、电子探针对混合粉颗粒的形貌和组织结构进行了观察,并测试了球磨粉末的显微硬度和致密性能,结果表明:在机械球磨过程中,Al、Pb混合粉的颗粒尺寸初期增大,随后逐渐减小,最后趋于稳定;Al、Pb混合粉形成了层片状的复合粉,随球磨时间延长,层片变薄,最后层片组织断裂为细小弥散的颗粒;随球磨时间延长,Al-Pb复合粉的硬度增大,压制密度降低。最后将球磨6小时的Al-20Pb复合粉用挤压比为4的模具进行包套挤压,得到了高致密度的Al-20Pb合金材料,其孔隙度只有3%左右。该合金中Pb相的尺寸平均只有几个微米,且分布比较均匀。

强流脉冲电子束表面改性Al-Pb合金的摩擦磨损行为研究

利用强流脉冲电子束技术对Al-Pb合金进行表面改性处理,测试改性试样表面硬度分布及其形貌和组织,采用销-盘式摩擦磨损试验机、扫描电子显微镜和X射线光电子能谱仪对改性Al-Pb合金的摩擦磨损性能及其磨损机理进行分析.结果表明:改性Al-Pb合金的组织结构得到改善,最大硬度出现在距合金表面约40μm的亚表层;由熔化区、热影响和准静态热应力影响重叠区和过渡区组成,改性层表现出良好的耐磨性;在高载荷下改性合金表现出的低磨损率和摩擦系数与其磨损表面形成的润滑膜密切相关;随着载荷增加,其磨损机制主要表现为氧化磨损和粘着磨损.

Al-Pb系轴瓦合金的雾化沉积制备技术研究

用雾化沉积工艺方法制备了Ａｌ８Ｐｂ４Ｓｉ１．５Ｓｎ１Ｃｕ合金板坯，并与铝箔一起进行轧制复合试验。金相及ＳＥＭ观察表明：在沉积态ＡｌＰｂ合金中，富铅相颗粒细小且分布均匀，不存在宏观偏析；经过复合轧制后，铝箔与沉积态ＡｌＰｂ合金的基体之间不存在明显界面，形成了良好的界面结合。

机械合金化制备的Al-Pb-Cu合金结构与摩擦性能

用机械合金化方法制备了Al-Pb-Cu合金.X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）分析表明,随机械合金化的进行,Al-Pb-Cu合金中相继有Cu9Al4和CuAl2相形成,在随后的烧结过程中,CuAl2相逐渐增加,而Cu9Al4相逐渐消失,最终获得了在Al基体上弥散分布有Pb相和CuAl2相的组织结构,与Al-Pb二元合金相比,Cu的加入在一定程度上抑制了Pb相的长大.摩擦磨损性能测定表明,Al-Pb-Cu合金的摩擦磨损性能比相同方法制备的Al-Pb二元合金有了较大提高,当Cu含量（质量分数）为4.5％时,合金的耐磨性最佳.

磁控溅射共沉积Al-Pb复合薄膜微观结构及电性能

采用磁控溅射共沉积法制备Al-Pb复合薄膜,运用TEM、SEM、EDX和电阻-温度仪对薄膜微观结构和电性能进行研究。结果表明,Al-Pb薄膜具有温度敏感性,电阻温度系数(TCR)可达8.4×10-3℃-1。薄膜微观结构含富Al基体相和富Pb第二相,呈两相组织。随着厚度的增大,第二相粒子及基体相晶粒粒度增大,界面密度降低,界面电子散射效应减弱,电阻率下降,TCR值增大。与Al膜和移去Al基体形成的Pb膜的电性能对比研究显示,Al-Pb薄膜存在并联导电机制,电阻率受两相电阻率和体积分数的影响。

与钢背轧制复合的纳米复合Al-Pb-Cu合金的组织及摩擦性能

用机械合金化制备了纳米复合Al Pb Cu合金粉末, 然后将之与钢背轧制复合, 并进行烧结。运用 X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)分析了轧制复合到钢背的 Al Pb Cu合金的组织结构变化, 并测定了其摩擦磨损性能。结果表明: 烧结后的Al Pb Cu合金粉末已较好地与钢背结合在一起, 并形成了过渡层; 在合金层中, 细小的Pb相保持均匀弥散的分布; 在550℃烧结保温1 h后, Pb的平均晶粒尺寸只有200 nm左右, 其摩擦磨损性能显著优于普通的Al Pb Cu合金。

Al-Pb合金的快速定向凝固及其模拟

对Al-Pb合金开展了快速定向凝固实验,并根据实际凝固条件模拟计算了合金的组织演变过程.结果表明,当凝固速度不变时,Pb相粒子尺寸及其分布范围随Pb含量的增加而增大;当合金成分不变时,Pb相粒子尺寸及其分布范围随凝固速度的增加而减小.模拟结果与实验数据吻合较好,展现了快速定向凝固条件下Al-Pb合金的凝固组织形成过程.

Al-Pb粉末在机械合金化过程中的粒度及形貌演变

采用XRD ,SEM ,TEM和粒度分析仪对Al 15 %Pb和Al 15 %Pb 4%Si 1%Sn 1.5 %Cu(质量分数 ,% )混合粉末在机械合金化过程中的粒度及形貌演变进行了研究。结果表明 :混合粉末经球磨后都可以获得纳米晶 ,球磨对Pb的细化明显大于对Al的细化作用 ;在相同的球磨时间下 ,添加有Si,Sn ,Cu混合粉末的Al,Pb晶粒更小 ,其获得纳米晶的时间更短。由于冷焊与断裂在MA不同阶段的主导不同 ,Al 15 %Pb 4%Si 1%Sn 1.5 %Cu粒子经历了快速长大、快速减小和慢速减小 3个阶段 ;而Al 15 %Pb粒子细化则是增大—减小的反复过程 ,在球磨过程中Si作为硬度高的脆性粒子难于完全实现合金化 ,而Sn ,Cu合金化速度较快。

用电磁场减轻Al-Pb合金比重偏析的实验研究

本文对正交电磁场作用下的Al-Pb合金凝固进行了实验研究。结果表明,当选取的电磁场参数合适时,可减少合金的比重偏析。文中对该类合金的分解过程进行了探讨,分析了电磁场的作用和用它来模拟微重力条件的可行性。

机械球磨与包套挤压制备Al-Pb合金

采用机械球磨(MM)制备了Al-20(Wt.%)Pb复合粉,通过X射线衍射和电子探针分析了Al-20Pb复合粉及其层片状组织.为得出最佳球磨工艺参数,对复合粉进行了压制和烧结实验.结果表明:球磨6h得到的Al-20Pb复合粉具有均匀细小的层片结构,既保持较好的塑性,易于致密,又能在烧结后得到均匀细小的显微组织.

喷射成形及轧制钢/Al-Pb合金复合板材的界面结合强度

对喷射成形钢/Al-Pb复合板的界面结合进行了研究,结果表明喷射成形的钢/Al-Pb复合板经变形量达50%左右的轧制和320℃×5h退火处理后可获得良好的界面结合,其剪切强度可达72MPa。分析显示双金属界面结合强度的提高是扩散层形成的结果。

轧制对Mg-Al-Pb-La镁合金腐蚀电化学行为的影响

采用熔炼铸造和塑性变形方法制备Mg-Al-Pb-La镁合金。采用扫描电镜和X射线衍射等方法研究轧制对Mg-Al-Pb-La镁合金显微组织的影响,采用动电位极化和恒电流放电等方法研究轧制对Mg-Al-Pb-La镁合金腐蚀电化学行为的影响。结果表明:轧制使Mg-Al-Pb-La镁合金的晶粒细化、第二相破碎、再结晶程度降低、Mg-Al-Pb-La镁合金的放电活性增强、耐蚀性变差和阳极效率降低;当轧制变形量为40%时,镁合金的综合放电性能优良,在电流密度180 m A/cm^2下平均放电电位和阳极效率分别为-1.749 V(vs SCE)和(82.9±0.2)%。