铸造Cu−La−Zn合金的强化及导热行为

开发一种适合于压铸的高导热Cu−La−Zn合金,该合金的导热系数高达200~300 W/(m·K),约为普通黄铜的两倍。分别定量研究铸态二元Cu−La(2.0%~4.5%La,质量分数)和三元Cu−2La−xZn(0~3.0%Zn,质量分数)合金中Cu6La金属间化合物和Zn固溶原子对强化和导热行为的影响。结果表明:每增加1%(质量分数)的La或Zn,合金导热系数下降约34 W/(m·K)。Cu−2La−xZn合金中α-Cu基体的晶格常数随Zn固溶原子的增加由3.6163Å增加到3.6239Å;在Zn原子的固溶强化作用下,α-Cu基体的硬度由1.495 GPa呈抛物线增加至1.597 GPa。根据基于显微组织的Maxwell−Eucken模型计算结果,确定Cu6La的导热系数约为35.37 W/(m·K);而每增加1%Zn(摩尔分数)的固溶原子,α-Cu基体的导热系数下降51.38 W/(m·K)。

精锡和Sn-Ag-Cu合金氧化过程中的微量Zn富集行为

采用纯度为99.9%的精锡原料制备Sn-3.0Ag-0.5Cu(SAC305)合金,对微量Zn元素在精锡和Sn-3.0Ag-0.5Cu合金氧化过程中的表面富集行为进行了研究。将精锡与SAC305在300℃条件下分别进行动态氧化试验,结果表明,SAC305的渣率低于精锡。用XPS深度剖析法研究300℃静态条件下氧化后的精锡与SAC305的表面氧化情况。结果表明,氧化后的精锡和SAC305表面Zn元素的浓度是精锡原料中的1000倍以上,且SAC305较精锡表面具有更高的Zn元素浓度和更薄的氧化层厚度。综上,认为精锡原料中微量元素Zn在表面的高度富集会对锡及锡合金的氧化行为产生影响。在制备锡基合金焊料时,原料中的Zn元素应该予以关注。

Sc含量对Al9.0Zn2.5Mg2.2Cu0.2Zr合金铸态组织的影响

本文研究了Sc添加量对Al9.0Zn2.5Mg2.2Cu0.2Zr合金铸态组织的影响。结果表明,微量Sc与Zr协同可形成Al_(3)(Sc,Zr)第二相,在铸造过程中具有促进非均质形核、细化铸态晶粒的作用,并对合金共晶组织有明显的变质作用。但铸态合金中部分可达微米级初生Al_(3)(Sc,Zr)第二相对合金的加工性能和力学性能易产生不良影响。

滇西保山地块金厂河Fe-Cu-Pb-Zn矽卡岩型多金属矿床黑柱石成因及地质意义

黑柱石是一种矽卡岩型铅锌及铁矿床中少见的矿物,与铅锌矿体、磁铁矿体关系密切。为查明黑柱石成矿过程中与铅锌铁铜多金属成矿作用的关系,本文对金厂河Fe-Cu-Pb-Zn多金属矿床中的黑柱石产状、矿物共生组合、化学成分、分带性等开展了研究。根据电子探针数据计算可得,金厂河矿区黑柱石的化学式为:Ca_(0.95-1.08)(Fe_(0.87-1.97)Mn_(0.08-0.36)Mg_(0.01-0.06))^(2+)_((1.89-2.03))(Fe_(0.82-1.04)Al_(0.01-0.03))^(3+)_((0.88-1.15))[Si_(1.94-2.08)O_(7)]O(OH)。结合矿物组合类型、产状、分带特征等,推测矿床内矽卡岩由内带逐渐向外带交代的趋势。金厂河矿区主要有3种矿物共生组合:黑柱石+磁铁矿组合,黑柱石+磁铁矿+黄铁矿+黄铜矿组合,黑柱石+方铅矿+闪锌矿+黄铜矿组合,分别对应三个不同的蚀变阶段:晚期矽卡岩阶段(代表组合Ⅰ),以石榴子石的分解为主,形成大量的黑柱石;退蚀变阶段(代表组合Ⅱ),以阳起石、黄铜矿、黄铁矿发育为主;石英-硫化物阶段(代表组合Ⅲ),以发育大量的方铅矿、闪锌矿为主,同时这一阶段内黑柱石分解,形成阳起石、方解石、磁铁矿等。此外,黑柱石的稀土元素配分模式与石榴子石的类似,一定程度上保留了石榴子石的稀土元素特征。研究认为:黑柱石是早期石榴子石退化分解的产物,矿床自内向外逐渐交代,形成了铅锌铜矿体中以锰质黑柱石为主,而磁铁矿体、铜矿体中以含锰黑柱石为主的分带特性。锰质黑柱石有利于铅锌矿的形成,而对于磁铁矿有贫化的影响,同时也可为矿区揭露中酸性岩体和深部找矿提供重要科学意义。

稀土La对Zn-Cu-Ti合金显微组织和力学性能的影响

研究稀土La对Zn-Cu-Ti合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:适量添加La有利于固液界面前沿成分过冷区的形成,促进形核,细化晶粒,阻滞枝晶的进一步生长;大部分La与Cu生成高熔点、高稳定的La Cu6和La Cu4;随着La添加量的增加,硬脆、粗大的初晶相εp转变为更加细小弥撒的εⅡ相,且共晶组织Ti Zn16相层片间距更加细小,推迟裂纹的萌生和发展,提高合金的塑性,合金的断裂机制由脆性向韧性过渡;当添加0.1%La及0.5%La(质量分数)后,合金的平均晶粒尺寸分别降低70%和72.3%,而塑性则分别增加7%和33.33%;Zn-Cu-Ti合金中第二相的强化效果远大于细晶的强化效果,这也是合金强度先降低而后升高的原因。

Zn−Sn−Cu−xNi无铅焊料合金的电化学腐蚀行为

通过铸造法制备Zn−30Sn−2Cu−xNi(x=0,0.5,1.0,1.5,质量分数,%)无铅焊料合金,并研究该合金的微观组织演化及在0.5 mol/L NaCl溶液中的腐蚀行为。采用电位动力学极化和电化学阻抗谱(EIS)技术研究其电化学行为,以此评估Ni元素含量对Zn−Sn−Cu合金腐蚀性能的影响。通过观察腐蚀过程中合金表面显微组织的演变,分析Zn−Sn−Cu−Ni合金的腐蚀机理。结果表明,添加0.5%Ni由于形成致密而均匀的腐蚀层从而有效提高Zn−30Sn−2Cu合金的耐腐蚀性能,且其主要腐蚀产物为ZnO,Zn(OH)_(2)和Zn_(5)(OH)_(8)Cl_(2)·H_(2)O。当Ni含量达到1.0%和1.5%时,Zn−30Sn−2Cu合金的耐腐蚀性能下降,主要是由于(Ni,Cu)5Zn21金属间化合物与富Zn相之间的电偶腐蚀加速富Zn相的溶解。因此,Zn−30Sn−2Cu−0.5Ni焊料合金具有最佳的耐腐蚀性能。

微量Cu对Al-2.4Si-0.2Fe-1.2Mn-1.5Zn合金翅片箔耐腐蚀性能的影响

采用金相显微镜、电位计、EPMA和SWAAT腐蚀试验等手段,研究了三种不同Cu含量的Al-2.4Si-0.2Fe-1.2Mn-1.5Zn合金翅片箔钎焊后的冷凝器接头断面形貌、微观组织、元素扩散、电极电位和耐腐蚀性能。结果表明:对于Al-2.4Si-0.2Fe-1.2Mn-1.5Zn合金翅片箔,Cu含量越高,翅片的钎焊前、后强度也越高,钎焊连接良好,但钎焊后的冷凝器和翅片自身的耐腐蚀性会变差;当Cu含量比较低时,钎焊后的冷凝器有着良好的耐腐蚀性能。

Al_(10)Zn_(2.9)Mg_(1.7)Cu超高强铝合金的喷射成形制备研究

采用喷射成形技术制备了Al1 0 Zn2 .9Mg1 .7Cu高强高韧铝合金沉积坯件 ,研究了喷射成形制备过程中各工艺参数对沉积坯件的成形性、显微组织、致密度的影响 ,确定了适当的工艺参数 ,研究了沉积坯件的热挤压及热处理工艺 ,对材料的组织进行了分析并对不同状态的材料性能进行了比较。研究结果表明 :当喷射成形工艺参数合理时 ,沉积坯件具有良好的成形性与致密度 ,在随后的热挤压过程中 ,通过较低的挤压比即可使材料达到全致密 ;通过对合金进行适当的热处理 ,材料的极限抗拉强度达到 810MPa ,同时延伸率保持在 8%～ 11% ,该材料是一种理想的轻质高强结构材料。

喷射成形Zn-27Al-1Cu合金制备滑动轴承

研究了喷射成形Zn 2 7Al 1Cu合金棒坯的制备技术、热挤压工艺以及Zn 2 7Al 1Cu合金滑动轴承的制备技术 ,分析了喷射成形Zn 2 7Al 1Cu合金的显微组织、力学性能、耐磨性能。实验结果表明 :采用喷射成形制备的Zn 2 7Al 1Cu合金的棒坯经后续热挤压成形后 ,具有比传统铸造ZA2 7合金更高的力学性能和耐磨性能。这种由喷射成形Zn 2 7Al 1Cu合金制造的滑动轴承在实际使用过程中 ,其寿命比传统材料制造的滑动轴承提高 15 0 %以上。

双级时效处理对喷射沉积Al-Zn-Mg-Cu合金微观组织和力学性能的影响

利用喷射成形技术制备Al-10.8Zn-2.8Mg-1.9Cu合金。借助透射电镜、高分辨电子显微镜和拉伸性能测试等手段研究双级时效处理对喷射沉积Al-Zn-Mg-Cu合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,合金经120℃,16 h+150℃,2 h双级时效后,晶内析出相略有长大,此时合金的强化机制是GP区和η′相的综合强化。与峰时效条件相比,双级时效后合金的抗拉强度和屈服强度分别降低4.5%和3.5%,但合金组织中的晶界析出相完全断开,这对提高合金的抗应力腐蚀能力具有重要意义。

Zr对Al-Zn-Mg-Cu合金组织和性能的影响

研究了Zr对Al-Zn-Mg-Cu合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,添加少量Zr可以细化合金铸态组织,并且在热挤压过程中抑制再结晶。在固溶时效过程中,可以促进第二相粒子的析出,从而使基体中析出均匀弥散第二相粒子。T6状态下,未加Zr的合金其抗拉强度仅为600MPa,伸长率为10.5%;而加Zr后其抗拉强度超过650MPa,伸长率达到12.3%。

新型Al-7.5Zn-1.7Mg-1.4Cu-0.12Zr合金单级时效行为研究

通过力学性能和电导率测试以及显微组织的TEM分析,研究新型Al-7.5Zn-1.7Mg-1.4Cu-0.12Zr合金的单级时效行为特征。结果表明:当时效温度由100℃升高至160℃时,合金时效硬化响应速度明显加快,合金进入过时效状态所需的时间缩短,合金的电导率明显提高。与通常的120℃,24h峰时效态相比,合金经140℃,14h时效处理后,抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和电导率分别达到585MPa,560MPa,16.1%和22.6MS/m,其抗拉强度仅降低1%,屈服强度却提高4%,电导率更是提高11%,作为单级时效制度具有较明显的优势。合金峰时效状态下的主要强化相是细小弥散分布的η'相和GP区。随着时效温度的升高,晶内和晶界的析出相粗化,140℃时效时出现明显的晶间无析出带。

K对Cu/Zn/La/ZrO_2催化剂上CO加氢制备异丁醇的影响

采用共沉淀法制备了碱金属K改性Cu/Zn/La/ZrO_2催化剂,在固定床反应器上分析了其在合成气制异丁醇反应中的催化性能,利用BET、XRD、CO_2-TPD、NH3-TPD及CO-TPD表征技术,研究了K助剂的添加和反应温度对催化剂性能的影响。结果发现:K助剂不仅对催化剂结构及表面性质影响较大,同时对异丁醇合成活性也有明显影响。K改性导致催化剂各活性组分分散性变差,催化剂晶粒增大,CuO还原温度升高。但K促进了催化剂表面弱酸酸量及弱碱碱量的增加,催化剂上弱酸酸量、弱碱碱量分别与CO吸附性能、总醇时空收率有较好的顺变关系。结果表明:适宜的弱酸、弱碱中心有利于提高总醇的时空收率和总醇中异丁醇的选择性。

合金元素对Ag-Cu-Zn系钎料影响的研究现状及发展趋势

介绍了银基钎料的基本性能、应用现状及其分类,重点介绍了Ag-Cu-Zn系钎料的国内应用状况,并对该系列钎料的基础成分进行了简单分析。概述了Ag-Cu-Zn系钎料中杂质元素的研究状况及应对措施。分析了国内市场上无镉银钎料、含镉银钎料的性能、特点及主要用途。阐述了添加不同合金元素Mn和Ni、Si和P、Ga和In及稀土元素对Ag-Cu-Zn系钎料性能的影响,展望了Ag-Cu-Zn系钎料的发展方向,并指出通过添加多种微量元素优化钎料成分来保持原有优良性能将是未来研究的重点和热点。

Sc对Al-Zn-Mg-Cu系铸造铝合金组织与性能的影响

研究了添加x%Sc(x=0.15,0.30,0.45)对Al-6.0Zn-2.8Mg-1.9Cu试验铝合金金属型铸造组织和室温及200～300℃高温力学性能的影响。研究表明,Sc可以有效改变合金基体α(Al)相的尺寸和形态,并对合金共晶组织有明显的变质作用,同时可以有效去除合金组织中的Al7Cu2Fe含铁相,从而提高试验合金的室温抗拉强度。当Sc添加量为0.45%时,合金的室温抗拉强度最高可达510 MPa。但Sc对合金的室温塑性影响不大。当Sc添加量为0.30%时,合金的高温瞬时抗拉强度明显提高。

喷射成形Al11.4Zn2.6Mg1.7Cu合金沉积态显微组织分析

利用喷射成形工艺制备了Al1 1 .4Zn2 .6Mg1 .7Cu超高强铝合金材料 ,用金相、SEM、TEM等测试方法对其显微组织进行了分析。研究结果表明 :沉积坯件主要由等轴晶粒构成 ,晶粒平均直径约为 2 3μm ,添加的合金元素Zn ,Mg和Cu呈有规律的分布 ,通过XRD和TEM分析 ,Al1 1 .4Zn2 .6Mg1 .7Cu铝合金沉积坯件中第二相主要包括六方结构的MgZn2 相、四方结构的Al2 Cu相和斜方晶格的Al2 CuMg相。

一种新型Al-Zn-Mg-Cu系铝合金的均匀化工艺研究

采用拉伸性能测试、硬度测试、DSC分析、光学显微镜观察、扫描电镜观察（SEM）和透射电镜观察（TEM）等分析方法，研究了单、双级均匀化工艺对一种新型Al-Zn—Mg—Cu合金组织性能的影响及合金的过烧温度。结果表明，采用常规半连续铸造方法生产的该合金铸坯的过烧温度在480℃左右。随均匀化温度的升高，铸造组织中的非平衡共晶相逐渐溶人基体，均匀化温度达到450℃以上时，枝晶组织基本消失，基体固溶度随均匀化温度的升高而增大。在400℃左右对铸锭进行预处理，可促进第二相Al3Zr均匀弥散析出，抑制随后热加工过程中的再结晶，从而细化晶粒，并改善合金工艺塑性。确定该新型Al—Zn—Mg—Cu合金的均匀化工艺为400～420℃／12h＋470℃／36h。

Si,La对Al-4.5Cu合金准固态凝固行为的影响

通过对合金的收缩应变和热裂抗力及准固态拉伸行为进行测试,研究了合金元素(Si,La)对Al-4.5Cu合金凝固行为的影响。结果表明,Si,La能使Al-4.5Cu的热裂倾向性降低;加入2%Si使合金的再辉现象非常严重,导致合金不可能有很高的强度而很快断裂;与其它Al-4.5Cu-Si合金相比,Al4.5Cu3Si合金具有很强的补缩能力,断裂应力值最高;La的加入能缩小二次枝晶间距,明显提高合金的抗热裂性能。

喷射成形Al11.4Zn2.6Mg1.7Cu合金沉积、预热和挤压3种状态的显微组织分析

利用金相、XRD、SEM、TEM等测试方法对喷射成形工艺制备的Al11.4Zn2.6Mg1.7Cu超高强铝合金材料沉积、预热和挤压3种不同状态的显微组织演变进行了分析。结果表明:沉积坯件和预热坯件的显微组织都由等轴晶粒组成,晶粒平均尺寸分别约为23和24μm,没有发生明显变化,经过热挤压后,晶粒沿挤压方向拉长;合金在沉积、预热、挤压3种不同状态,一次析出相主要组成为MgZn2,Al2Cu和Al2CuMg相,没有发生变化。沉积坯件晶内呈针状、类球状和块状等形态的MgZn2相经过热挤压之后在一定程度上被破碎,尺寸变小,弥散分布于晶内;原来存在晶界上的尺寸稍大的Al2CuMg相经过热挤压之后被剧烈破碎,由在沉积态中主要呈现的骨骼状变为尺寸细小的不规则形态,并沿挤压方向分布;Al11.4Zn2.6Mg1.7Cu超高强铝合金中添加的主要合金元素在沉积、预热、挤压3种状态中的分布规律没有发生变化。

喷射成形Al-Zn-Mg-Cu合金热处理工艺与力学性能

利用喷射成形技术制备了超高强Al12Zn2.4Mg1.1Cu合金。对合金进行热挤压,在不同固溶温度和时间下对挤压合金进行固溶处理,并进行力学性能测试。结果表明,挤压态合金存在着大量的第二相颗粒,为MgZn2相和富铜相,合金微观组织中包括微米级晶粒和纳米级晶粒。合金进行T6热处理后,抗拉强度为749.6 MPa,延伸率为10.9%,拉伸试样的断口分析表明,合金的断裂方式主要为穿晶断裂。