Fe对Al-Zn-Mg-Si熔融镀液中Cr含量的影响

以55%Al-Zn-2%Mg-1.6%Si熔融镀液为研究对象,在热镀锌模拟设备锌锅中研究了添加Cr和Fe的实验过程中,Fe对镀液中Cr含量的影响。结果表明,当镀液温度为630℃时,随着Al-10Cr中间合金锭的添加,镀液中Cr含量逐渐升高,在含量约0.15%最终稳定达到饱和,超过其饱和溶解度将形成主要成分为Al-Cr的底渣。在Cr饱和的镀液中加入足量的钢板,镀液的饱和Fe含量约0.53%,而Cr含量由0.15%显著降至0.026%,镀液中形成了Al-(Fe,Cr)-Si金属间化合物,以底渣形式析出。相图计算结果进一步证实,提高Fe含量会降低55%Al-Zn-2%Mg-1.6%Si熔融镀液中Cr的饱和溶解度,从而促使Cr析出形成底渣。

Al-Cr中间合金在熔融Al-Zn-Mg-Si-Fe镀液中的扩散反应研究

以Al-Cr中间合金锭和熔融Al-Zn-Mg-Si-Fe镀液为研究对象,研究了Al-Cr中间合金锭浸入含不同质量分数Fe的630℃熔融镀液15 h的扩散反应。使用扫描电子显微镜、能谱仪分析了扩散前后Al-Cr中间合金锭组织和成分的变化,同时研究了镀液中Fe质量分数对Cr溶解度的影响。研究发现,随着镀液中的Zn、Mg、Si、Fe长时间向Al-Cr锭内部扩散,Al-Cr锭中原有的Al基体的组织转变成了与镀液成分相近的组织,原有的富Cr第二相转变成了Al-Cr-Zn-Si相和Al-(Fe,Cr)-Si相。随着Al-Cr锭中的Cr向镀液扩散,镀液中Cr质量分数升高,并在5 h后达到饱和。由于Cr和Al、Fe、Si优先形成了Al-(Fe,Cr)-Si金属间化合物,因此镀液中的Fe显著降低了Cr元素的饱和溶解度,当镀液Fe质量分数由0.10%增加至0.42%时,镀液中Cr质量分数由0.047%~0.059%减少至0.012%~0.016%。

冷却速率对Al-Zn-Mg-Si镀层组织及耐蚀性的影响

热浸镀Al-Zn-Mg-Si镀层钢板具有优异耐蚀性,已被广泛应用于建筑、家电和汽车等领域。为探究冷却速率对镀层组织的影响,利用热镀锌模拟器制备了Al-Zn-Mg-Si镀层钢板试样,镀层成分为55Al-42Zn-1.5Mg-1.5Si,利用光学显微镜、扫面电镜、X射线能谱仪和盐雾试验研究了不同冷却速率下镀层的微观组织及耐蚀性。结果表明:当冷却速率从10℃/s提高到22℃/s时,Al-Zn-Mg-Si镀层组织和性能发生显著变化,枝晶和枝晶间距明显细化,晶花尺寸缩小78%,枝晶与枝晶间隙过渡区的宽度增大95%,多数富Zn相从大块状变化为短棒状,在枝晶间隙中弥散分布,枝晶取向的多样性使镀层宏观表面更加均匀;提高冷却速度率有利于减缓镀层腐蚀蔓延速度,与冷却速率10℃/s相比,冷却速率22℃/s下的耐蚀性延长时间大于2496 h。

镀后冷却过程对热浸镀Al-Zn-Mg-Si-Re钢板锌花尺寸的影响

为有效控制热浸镀钢板表面的锌花尺寸,利用相图计算、Ansys-fluent模拟及热力学计算,研究了镀后冷却过程对锌花尺寸的影响。结果表明:在55Al-Zn-1.6Mg-1.5Si-0.08Re合金镀层钢板的镀后冷却凝固过程中,影响Al枝晶生长的关键温度区间为562~386℃;在55Al-Zn-1.6Mg-1.5Si-0.08Re合金的自由凝固过程中未形成表面锌花形貌,表明热浸镀时锌花并非从55Al-Zn-1.6Mg-1.5Si-0.08Re合金表面或内部形核,形核质点位于镀层/钢基体界面的金属间化合物层;在562~386℃温度区间的冷速达到62℃/s以上时,55Al-Zn-1.6Mg-1.5Si-0.08Re镀层锌花尺寸可以达到3 mm以下。

Mg含量对热浸镀Al-Zn-Mg-Si镀层组织及性能的影响

为了提高冷轧镀铝锌钢板表面晶花质量,在连续热浸镀生产线制备了4种不同成分的Al-Zn-Mg-Si镀层样板,采用体视显微镜、扫描电镜、电子探针、X射线衍射仪和电子背散射衍射等方法,研究了Mg含量对镀层凝固组织和耐腐蚀性能的影响。结果表明:随Mg含量的增加,镀层晶花尺寸先减小后增大,耐腐蚀性先降低后增高;在Mg质量分数为1.0%时,镀层质量最佳,晶花细小均匀,平均晶粒尺寸为1.2 mm,镀层截面组织中含质量分数为68.3%的富铝相、质量分数为26.1%的富锌相、少量富硅相和富镁相,在60 d内的平均失重速率为0.05 g/(m^(2)·d)。

高含量Zn对Al-Mg-Si合金微观组织、力学性能及晶间腐蚀性能的影响

【目的】可热处理强化Al-Mg-Si合金由于高的比强度、良好的成形性、优异的耐腐蚀性和良好的焊接性能,广泛应用于交通运输,是车辆轻量化的首选材料之一。然而,高含量Zn对合金组织和晶间腐蚀性能的影响有待进一步研究。【方法】采用室温拉伸和晶间腐蚀试验,结合SEM/EDS、EBSD和TEM表征,分析Zn元素对Al-Mg-Si合金微观组织、力学性能及晶间腐蚀性能的影响。【结果】添加Zn合金的晶粒尺寸比不添加Zn合金的大。室温拉伸性能表明,添加Zn合金的强度明显高于不添加Zn合金,但添加Zn合金的断后伸长率降低。晶间腐蚀结果表明,添加Zn合金的最大晶间腐蚀深度大于不添加Zn合金。【结论】添加Zn元素有利于减少第二相颗粒的数量,减弱对晶界的钉扎作用,增大合金的晶粒尺寸。添加Zn元素增加细小β"相的数量密度,同时促进少量的η'相析出,提高合金的强度。添加质量分数为4%的Zn能够促进晶界析出相由β相向富Zn相转变,减小晶界析出相的间距,增大PFZ的宽度,降低合金的抗晶间腐蚀性能。

Al-Zn-Mn-Si-Mg系压铸铝合金阳极氧化工艺

在传统铝合金阳极氧化电解工艺基础上,添加草酸、酒石酸和柠檬酸等形成硫酸-有机酸混合体系氧化处理液,对Al-Zn-Mn-Si-Mg系压铸铝合金进行阳极氧化处理,探索阳极氧化工艺参数和有机酸种类对氧化膜微观形貌、耐腐蚀和耐磨性能的影响.研究结果表明:在硫酸质量分数为10%、氧化电压为18V、氧化时间为60 min、氧化温度为20℃的条件下,与纯硫酸体系相比,混合酸体系能显著增加Al-Zn-Mn-Si-Mg系压铸铝合金阳极氧化膜厚度,提高氧化膜的耐腐蚀性能和耐磨性能;其中10%硫酸-15%柠檬酸混合体系(百分数均为质量分数,下同)下的氧化膜耐腐蚀性能较强,10%硫酸-10%酒石酸体系下的氧化膜耐磨性能较优.

微量Zr和Si对体育器材用Al-Zn-Mg合金组织和耐蚀性的影响

采用光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)、电化学试验、拉伸试验、双悬臂梁(DCB)试验等方法,研究了Zr、Si含量对体育器材用Al-Zn-Mg合金组织、拉伸性能和在3.5%NaCl溶液中耐蚀性的影响。结果表明:添加微量Zr、Si对合金组织和性能均产生明显影响,复合添加Zr、Si比单独添加Zr效果更好;在合金中添加0.15%Zr后,合金晶粒尺寸明显减小,但部分再结晶晶粒长大;在合金中复合添加0.15%Zr和0.08%Si后,合金晶粒尺寸进一步减小,且晶粒尺寸大小均一,呈等轴晶状;与未添加Zr、Si的合金相比,复合添加0.15%Zr和0.08%Si的合金的平均晶粒尺寸由177.8μm降低到6.8μm,抗拉强度和屈服强度由283.6 MPa和249.2 MPa提升至368.1 MPa和319.2 MPa,应力强度因子KISCC由3.2提升至10.9,合金的抗电化学腐蚀性能显著提高。

冷却速度对Al-Zn-Si-Mg镀层组织和耐蚀性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、电化学试验、中性盐雾试验研究了10℃/s、15℃/s、25℃/s 3种冷却速度对Al-Zn-Si-Mg镀层组织及耐蚀性能的影响。结果表明:Al-Zn-Si-Mg镀层组织由富铝树枝晶(α-Al)、Al-Zn-MgZn2三元共晶相和富Si相组成;冷却速度由10℃/s提高至15℃/s时,Al-Zn-Si-Mg镀层的二次枝晶间距由21μm减少至12μm,共晶组织比例由21%提升至27%,中性盐雾出现红锈时间由4536 h延长到4872 h,耐蚀性提高;冷却速度由15℃/s提高至25℃/s时,Al-Zn-Si-Mg镀层的二次枝晶间距反而增大至15μm,且共晶组织比例减少至25%,中性盐雾出现红锈时间减少为3864 h,耐蚀性下降。综合分析后认为:镀后冷却速度15℃/s的Al-Zn-Si-Mg镀层组织细小均匀,耐蚀性最好。

热处理对铸态Mg-Sn-Al-Zn-Si合金组织和性能的影响

研究了不同热处理制度对铸态Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金组织性能的影响。结果表明,固溶处理时,随着固溶时间延长,合金枝晶逐渐溶解、晶粒逐步球化,适宜的固溶处理制度为510℃×8 h,此时合金组织分布均匀,析出少量细小的二次颗粒相,延伸率较高;合金适宜的时效处理制度为200℃×16 h,此时偏聚在晶界处的合金相析出迁移,晶界清晰,组织均匀度高,合金屈服强度达到136.3 MPa,较铸态提升16.5%。510℃固溶8 h+200℃时效16 h处理后,组织均匀度和弥散程度进一步提升,抗拉强度和硬度分别达到178.2 MPa和59.6HB,相对铸态合金分别提升了21.6%和23.4%。

热浸镀铝锌硅镁稀土合金偏析的原因分析及措施

分析了影响热浸镀铝锌硅镁稀土合金成分偏析的原因,得出结论,在合金中各元素含量一定的条件下,合金锭的锭重、锭型以及冷却方式和强度是影响合金成分偏析程度的主要因素。提出了最佳生产工艺方案,即锭模宽厚比应在8以上,雾化喷水量1.0~1.2 kg/kg合金,喷雾时间5~6 min,喷淋喷水量2.0~3.0 kg/kg合金,喷淋时间15~20 min。方案实施后,有效地控制了合金锭元素偏析,生产的铝锌硅镁稀土合金锭化学成分较为均匀,外观质量优良。

Mg-Al-Zn-Si合金的显微组织细化

含有强化相Mg2Si的镁合金,是一种可望在汽车发动机和传动零部件应用的低成本耐热镁合金.汉字状的 Mg2Si颗粒相的细化是这种合金能够进一步应用到砂铸和金属型铸造的关键.本文重点研究了合金元素Sb对Mg2Si颗粒相及其基体组织的细化效果及其细化机制.结果表明:Sb的加入,通过合成异质晶核核心,促进了细小弥散分布的Mg2Si颗粒的形成;此外,Sb的加入,同时也进一步细化了基体组织;显微组织的改善导致了合金室温及其高温（150℃）下机械性能的提高.

Al和Si对热浸Zn-Al-Mg合金镀层组织和耐腐蚀性的影响

采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪、透射电子显微镜、全浸腐蚀及中性盐雾腐蚀试验等方法,对比研究Zn-0.5Al-1.5Mg、Zn-2Al-1.5Mg和Zn-2Al-1.5Mg-0.3Si(质量分数,%)合金镀层的组织与性能,探讨Al和Si对热浸Zn-Al-Mg合金镀层组织和耐腐蚀性能的影响。结果表明:三合金镀层的组成相是Zn相、Al相和Mg Zn2相;Zn-0.5Al-1.5Mg合金镀层由块状富Zn相和晶界Zn+MgZ n2二元共晶组织组成,Zn-2Al-1.5Mg合金镀层由块状富Zn相和晶界Zn+Al+MgZ n2三元共晶组织组成,Zn-2Al-1.5Mg-0.3Si合金镀层由块状富Zn相、晶界Zn+Al+Mg Zn2三元共晶组织和针状相Mg2Si组成;Al、Mg和Si主要分布在晶界,Al和Si有细化镀层晶粒作用,添加Si能提高Zn-Al-Mg合金镀层的耐腐蚀性能。

硅对Mg-8Zn-4Al-0.3Mn合金显微组织和性能的影响

重点研究了硅对Mg 8Zn 4Al 0.3Mn(ZAM84)合金显微组织和性能的影响。在该合金中加入硅后,合金的流动性显著增加。当硅含量达0.36%时,生成的Mg2Si主要呈小块状和小条状,基体组织得到细化;当硅含量大于0.71%时,Mg2Si相主要呈现为比较粗大的块状及汉字状,尤其是当硅含量增加到1.0%左右时,τ相的析出受到抑制,而φ相的析出得到促进。由于组织的改善,使得合金的常温和高温(150℃)性能都得到一定程度的提高。

不同Mg/Si比对含Zn的Al-Mg-Si合金再结晶组织及性能的影响

为改善Al-Mg-Si系合金汽车板综合性能,通过浇铸法制备出3组合金成分铸锭,并经过均匀化、热轧、中间退火、冷轧,获得1 mm厚的合金板材.合金板材经560℃固溶30 min后,立即在100℃条件下预时效8 h,室温停放14天,模拟铝板转运存储过程,并拉伸变形2%,再在185℃下进行20 min烘烤处理,实现烘烤硬化.采用金相显微镜、装备电子背散射衍射的扫描电镜对合金进行显微组织观察及织构分析,通过万能电子试验机进行力学性能测定,研究不同Mg/Si比和高Zn元素对合金再结晶组织及织构、烘烤硬化性以及腐蚀敏感性的影响.结果表明,Mg/Si比相等合金再结晶组织更加均匀细小,平均晶粒尺寸190μm,存在相对较少的Cube织构{001}<100>和较多的P型织构{011}<122>;高Mg合金、高Si合金局部晶粒粗大,Cube织构{001}<100>较多,P型织构{011}<122>较少;预时效后,Mg/Si比相等合金强度较高,且烘烤硬化性优异,烤漆硬化增量达到107 MPa;烤漆后,更多的Zn原子扩散到晶界上,强化晶界微电流反应,欠时效态Mg/Si比相等合金较高Mg合金、高Si合金抗腐蚀敏感性降低,被腐蚀深度为121μm.

挤压铸造Al-6.8Zn-2.6Mg-2.3Cu的组织和性能

采用金相、扫描电镜和DSC热分析仪研究了挤压铸造Al-6.8Zn-2.6Mg-2.3Cu合金的显微组织、铸造性能和力学性能,并与Al-5.5Si-4.0Cu合金进行了对比研究。结果表明,熔体温度为720℃和740℃时,Al-6.8Zn-2.6Mg-2.3Cu合金的流动性能比Al-5.5Si-4.0Cu合金分别提高了10.9%和2.9%;挤压压力从0.1MPa增加到75.0MPa时,铸态Al-5.5Si-4.0Cu合金的抗拉强度和伸长率都略高于Al-6.8Zn-2.6Mg-2.3Cu合金,但经过T6热处理后,Al-6.8Zn-2.6Mg-2.3Cu合金的抗拉强度增幅比Al-5.5Si-4.0Cu合金高100MPa以上,这主要是因为Al-6.8Zn-2.6Mg-2.3Cu合金具有更强的时效强化效果。

低Si对Mg-8Zn-4Al-0.3 Mn合金组织和性能的影响

研究了低Si合金化对Mg8Zn4Al0.3Mn合金组织和性能的影响。试验表明Si能明显提高合金的流动性和耐磨性,并能细化合金晶粒。当Si量(质量分数)小于0.41%时,合金的显微硬度、刚度、强度和塑性都得到了明显的提高。而当Si量(质量分数)达0.69%时,由于汉字状Mg2Si的出现,导致合金的显微硬度、刚度和塑性呈现下降趋势。同时由于剩余液相中Zn、Al摩尔浓度的降低使得τ相的析出受到抑制,而φ相的析出得到促进。

Si、Y对铸造Mg-Zn-Al合金组织性能的影响

研究了Si、Y对Mg-Zn-Al合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:Si、Y均能提高合金的抗拉强度和硬度,特别对高温抗拉强度的提高效果更为明显。合金强度的提高主要得益于组织中析出相的弥散强化作用。Mg-6.0Zn-1.5Al-0.15Mn-1.2Si-0.5Y铸造镁合金的显微组织主要由α(Mg)基体、β(MgZn)相、λ(Mg2Si)相和ω(SiY)相组成。

ICP-AES法同时测定氯化锂和氢氧化锂中七种杂质元素

本文报导了用ＩＣＰ－ＡＥＳ法同时测定ＬｉＣｌ和ＬｉＯＨ·Ｈ２Ｏ中７种杂质元素Ａｌ、Ｂａ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｚｎ的分析方法。研究了基体元素锂对被测元素的基体效应，采用基体匹配法与背景扣除法进行校正。被测元素的检出限为０．１－９．４ｎｇ／ｍＬ，加标试验回收率为９２％－１０９％，当杂质元素含量为０．０００１％－０．０２８％时，相对标准偏差小于７％。方法简便、快速、准确，用于样品分析，取得了满意的结果。

Al-Mg-Si-Zn合金时效早期纳米团簇的演变

运用蒙特卡罗方法计算模拟了Al-Mg-Si-Zn合金时效初期微结构的演化过程。模拟结果表明:Al-Mg-Si-Zn合金中Si在早期延缓了Mg/Zn形成复合团簇的进程速度,降低了Al-Mg-Si-Zn合金中Mg、Zn原子结合的程度,但未能显著改变Al-Mg-Si-Zn合金时效早期Zn/Mg团簇的演化过程,这可能是由Si原子与Mg、Zn原子之间相互作用都较弱造成的。研究表明,空位在微结构演化过程中对形成原子偏聚团起到重要作用。