低过热度半连续铸造AlMg0.9Si0.6合金重熔工艺的研究

采用光学显微镜及图像分析软件,研究了AlMg0.9Si0.6合金低过热度半连续铸造坯料在不同加热温度及保温时间下重熔的微观形貌及尺寸特征,结合差热分析的方法研究加热过程中组织演变及晶粒长大过程。结果表明:重熔加热温度及保温时间共同影响着合金重熔组织的演变进程,随着加热温度升高及保温时间延长,晶粒逐渐球化并长大;加热温度越高,组织演变速度越快;保温时间越长,晶粒球化并长大越明显;有效控制AlMg0.9Si0.6合金重熔加热温度及保温时间,能够获得均匀、圆整且相对细小的半固态浆料组织。

稀土AlMg3W合金的研制

在研制稀土AlMg3W合金的基础上．采用金相观察、X射线衍射等手段，并通过力学性能、耐磨性能、焊接性能、热膨胀性能等对比测试，系统地分析了稀土对AlMg3W合金显微结构及物理性能的影响。结果表明，当稀土含量为0．05％时，稀土AlMg3W合金的性能最佳。

AlMg/Al_2O_3粉芯丝材电弧喷涂的粒子和涂层特征

目的研究AlMg/Al_2O_3粉芯丝材电弧喷涂的飞行粒子、扁平粒子、涂层结构及涂层抗冲击性能。方法研制了2种含微米级Al_2O_3粉料的铝基粉芯丝材,利用扫描电镜对收集到的电弧喷涂过程中形成的飞行粒子、扁平粒子以及喷涂层的微观结构进行表征。采用自制的循环冲击设备测试了涂层的抗冲击性能。结果 AlMg/Al_2O_3粉芯丝材电弧喷涂过程中形成了含有铝镁、铝镁包覆氧化铝、氧化铝3种不同类型的飞行粒子,添加的Al_2O_3粒径越小,铝镁包覆氧化铝飞行粒子中的铝镁膜增厚,所包覆的Al_2O_3颗粒越多。喷涂形成的扁平粒子形状复杂多样,表面不平坦,有溅射现象。制备的涂层结构致密、缺陷少,Al_2O_3粉料粒径范围为400~500μm和30~50μm制备的AlMg/Al_2O_3涂层表面的Al_2O_3颗粒平均面积含量分别为5.52%、13.54%,说明添加小粒径Al_2O_3颗粒的涂层中残留的Al_2O_3颗粒增多。在500次循环冲击试验下,AlMg涂层和AlMg/Al_2O_3涂层没有明显的径向、环形裂纹和大面积剥落现象,但存在明显的塑性变形。结论随着添加的微米级Al_2O_3颗粒粒径的减小,涂层中Al_2O_3颗粒的含量增加。制备的AlMg/Al_2O_3涂层以塑性变形吸收了大部分冲击功,降低了冲击疲劳裂纹产生的可能性,涂层与基体保持良好的结合状态。

AlMg6Mn合金在剪切旋压过程中的变形行为与微观组织演变(英文)

通过力学性能表征、光学显微镜和SEM电镜观察结合EDS分析,对AlMg6Mn合金在剪切旋压过程中的变形行为和微观结构进行研究。将样品在一工业旋压机上进行剪切旋压变形,压下量分别为30%,50%和68%。晶粒在剪切旋压过程中逐渐得到细化。随着压下量的增大,晶粒沿轴向拉长,沿圆周方向收缩。得到了最优的强度和伸长率,这归因于晶粒细化和固溶体中粒子与Mg、Mn原子之间的位错反应。

Sc对AlMg5Si2Mn合金组织与力学性能的影响

研究了Sc含量对铸态AlMg5Si2Mn合金的显微组织,力学性能和断裂特征的影响。结果表明,添加适量的Sc对AlMg5Si2Mn合金中的初生α-Al和共晶Mg2Si具有显著的变质效果。随着Sc含量从0增加到0.25%,初生α-Al形貌由较大的块状转变为细小的球状,共晶Mg2Si的形貌由汉字状转变为纤维状或点状。Sc在合金中形成Al3Sc相,作为异质形核基底促进初生α-Al形核,并晶粒细化。Sc原子富集在共晶Mg2Si相的生长前沿形成成分过冷,Mg2Si相的生长被抑制。Sc的添加可以提高合金的抗拉强度和伸长率,与未变质合金相比,添加0.15%~0.25%Sc的合金拉伸性能最佳,抗拉强度和伸长率分别提高了20.9%和60.4%。

Ca对AlMg5合金均匀化过程中热压缩行为和微观结构稳定性的影响（英文）

研究微量Ca添加对AlMg5热变形过程中微观结构稳定性和动态回复行为的影响。研究手段包括扫描电子显微术(SEM)、差示扫描量热法(DSC)、电子背散射衍射(EBSD)分析和透射电子显微术(TEM)。利用JMatPro程序包对合金的凝固路径进行模拟。结果表明,Ca的加入对铸态试样的显微组织和热压缩行为没有影响,但能阻止均匀化过程中晶粒的急剧长大。在热压缩过程中,无Ca合金中的粗晶粒促进合金的动态回复,减缓动态再结晶,其再结晶晶粒的主要形核机制是粒子激发形核。另一方面,热压缩含Ca合金的显微组织受到Al4Ca金属间化合物的显著影响。通过JMatPro预测,并通过DSC、SEM和TEM揭示Al4Ca相的形成。最后,在含Ca合金的晶界处发现Al4Ca析出相通过Zener钉扎效应阻碍α(Al)相的增长,提高均匀化过程中微观结构的稳定性。

AlMg4.5合金的焊接

空分小冷箱属于铝镁合金设备,材质为AlMg4.5。通过分析AlMg4.5合金的焊接性能和焊接特点,制定了合理的焊接工艺,经过实际验证,焊接质量满足使用要求。

固溶时效处理对AlMg5Si2Mn铝合金组织与性能的影响

利用硬度测试、显微组织观察、XRD、拉伸性能测试及断口截面组织观察等表征手段研究了固溶时效处理对AlMg5Si2Mn铝合金组织与性能的影响。结果表明,AlMg5Si2Mn铝合金固溶时效处理后的组织中Mg2Si形貌发生改变,从迷宫状和棒状转变为细小圆球状,分布更为均匀,并且铝合金的硬度显著提高,还随固溶温度的升高而先增加后降低,同时拉伸性能亦有显著提高。经530℃×30 min固溶和190℃×6 h时效后,合金的硬度较高,为49.5 HRB,抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别为260 MPa、173 MPa和17%。

退火温度对大塑性变形Al-8Mg纳米晶铝合金微观结构与性能的影响

目的研究不同退火温度下高压扭转Al-8.0Mg铝合金的微观结构及其对热稳定性的影响。方法利用X射线衍射定量计算了纳米晶Al-8Mg合金在不同退火温度下的微观结构参数。通过透射电子显微镜观察了不同状态的微观结构,讨论了晶粒尺寸和位错密度对热稳定性的影响,并分析了高温下析出相和孪晶的结构演变。结果随着退火温度从125℃上升至280℃,HPT后Al-8.0Mg铝合金的显微硬度由247HV减小至144HV,240℃为硬度转变的临界温度,当退火温度低于240℃时,试样硬度值降低幅度较小。平均晶粒尺寸从125℃下的41.1 nm增大到280℃下的143.6 nm,位错密度由1.32×10^(15)m^(-2)减小到3.54×10^(12)m^(-2)。结论在退火温度低于240℃时,合金表现出较好的热稳定性,在280℃以后析出了大量Al_(3)Mg_(2)相,并观察到了多重退火孪晶。额外的能量在位错结构的回复和非平衡晶界的重排过程中被消耗,导致晶粒尺寸与显微硬度没有发生明显变化。加热过程中产生的结构转变可能是提高材料热稳定性的主要原因。

Al-Mg合金热力学性质的计算

以Ｍｉｅｄｅｍａ二元合金生成热模型为基础，结合一些基本热力学关系式，利用元素的基本性质计算了１０７３Ｋ下ＡｌＭｇ合金中组元Ｍｇ的活度及合金的部分热力学函数（ΔＨ，ＧＥ，ＳＥ）。结果表明，在１０７３Ｋ下，溶液中Ｍｇ的行为相对拉乌尔定律存在较大的负偏差；混合焓、过剩自由能与过剩熵在整个浓度范围内均为负值；混合焓最小值为－１１．４ｋＪ／ｍｏｌ，过剩自由能最小值为－８．７７ｋＪ／ｍｏｌ，过剩熵的绝对值较小，接近零。计算结果与实验数据吻合较好。

α-Al_2O_3 P/Al复合材料无压渗透制备反应加工机制的探讨

本工作利用无压渗透法制备刚玉颗粒(α·Al_2O_(3p))增强AlMg10合金复合材料,采用扫描电镜和EDS分析显微组织,并对无压渗透过程热力学研究,提出其反应加工机制:刚玉颗粒间隙内有限容积气氛(21%O_2,79%N_2),同熔融合金中铝(Al)镁(Mg)元素反应,形成固相,造成某种真空度,为无压渗透的驱动力。高温长时间条件下熔融基体AlMg10合金同刚玉颗粒和附加物的残留物发生化学反应。

Serration and Noise Behavior in Advanced Materials

The Chinese Materials Research Society（C-MRS）Conference（2015）was held in the Guizhou Park Hotel International Conference Center,Guiyang,China,from July 10-14,2015.This conference consists of 30symposia,including 4international symposia.As one of 4international symposia,＂Serration and noise behavior in advanced materials＂