新型Al-Ti-Nd中间合金制备及其对Al-10Si合金的细化变质作用

采用铝原位熔体法制备了一种新型的Al-3Ti-4.5Nd中间合金,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段分析了Al-3Ti-4.5Nd中间合金的组织,探究了Al-3Ti-4.5Nd中间合金对Al-10Si合金显微组织及力学性能的影响。结果表明,当Al-3Ti-4.5Nd中间合金的添加量为0.15%时,Al-10Si合金的宏观组织由粗大的柱状晶细化为细小的等轴晶,二次枝晶臂间距由16.69μm减小到13.44μm;共晶硅由粗大的针状转变为短棒状,平均长度由26.75μm减小到16.47μm;抗拉强度由165.86 MPa提升到177.43 MPa,断后延伸率由4.21%提升到6.72%。合金的质量指标Q由259.50 MPa提升至301.54 MPa,提升了16.2%。Ti_(2)Al_(20)Nd相的能够有效细化α-Al相,稀土元素促进了共晶硅中孪晶的形成,改善了共晶硅的形貌及尺寸。

固溶处理时间对Al-10SiM合金摩擦学性能的影响

生物柴油应用引起发动机润滑环境的恶化,加速了活塞常用材料Al-10Si合金的腐蚀磨损,使其发生早期失效。因而,设计、铸造了一种Al10Si0.25Cu5Mg0.25Sn0.15Sc0.15Ti新型Al-Si系合金(简称Al-10SiM合金),随后在510℃下对其分别进行8、12、16和20 h的固溶处理,以研究不同时间的固溶处理对Al-10SiM合金物相结构、显微组织、维氏硬度和在模拟生物柴油发动机活塞运行工况下摩擦学性能的影响。结果表明:随固溶处理时间从8 h增至20 h,Al-10SiM合金中的Mg2 Si相消失,Al 3 Sc与Mg2 Sn相形成后又消失,析出相尺寸先减小后长大,析出相分布弥散、均匀性先变好后变差;维氏硬度在16 h时达到最高值162.6 HV,在20 h时又降至130.8 HV。在法向载荷为10和15 N下,当固溶处理时间为8~16 h时,Al-10SiM合金的摩擦系数和磨损率降低,固溶处理时间为20 h时又上升,在固溶处理时间为16 h时获得最佳的减摩抗磨性能,且它们在摩擦中均发生了不同程度的粘着磨损、磨粒磨损和疲劳磨损。

Mg对Al-22Si-10Ni合金组织和热学性能的影响

Al-22Si-10Ni合金具有较高的导热性和较低的热膨胀特性,但硬度偏低,对其进行Mg合金化,研究Mg对该合金凝固组织和热学性能的影响。研究显示,Mg的加入主要影响合金的末期凝固进程,合金凝固末期反应由Al-Si-Al3Ni三元共晶反应向Al-Si-Mg2Si三元共晶反应转变;热处理促进Mg_(2)Si析出,少量Mg加入后Al-22Si-10Ni合金的热导率小幅上升,继续添加Mg后,热导率出现下降;Mg对合金热膨胀系数影响较小,可显著提升合金的硬度。Al-22Si-10Ni-0.5Mg合金表现出优异的综合性能,其室温热导率130.3 W/(m·K),25~100℃范围内平均热膨胀系数为13×10^(-6)/K,硬度达到HV144,性能较为接近喷射沉积制备的高含量Al-50Si合金,具有成为电子封装用材料的潜能。

应力时效影响Al-10Zn-3Mg-3Cu合金带外纵筋筒形件组织性能研究

目的研究应力时效条件下Al-10Zn-3Mg-3Cu合金带外纵筋筒形件筋部试样的应力松弛行为,探明基体应力松弛机制以及强韧性协同提升机理。方法针对淬火态筋部试样,设计不同的初始应力值进行应力时效实验,然后采用数据分析与微观组织形貌表征方法研究试样组织性能。结果当施加的初始应力为250MPa时,筋部试样的应力松弛程度可达85.8%,同时,试样抗拉强度为736.40 MPa,屈服强度为697.53 MPa,延伸率为10.96%。结论在250MPa应力时效条件下,应力松弛机制主要为晶界Coble蠕变和位错运动,位错运动促进了亚晶的增殖,Coble蠕变使基体晶粒长大,这些行为促使试样应力耗散。同时,应力时效改变了析出相形态,发展了具有孪生界面的复合析出相。经分子动力学计算可知,该特征微结构有利于基体强韧性的协同提升。

Ta-10W合金材料切削加工技术研究

Ta-10W合金由于其优异的耐高温、抗腐蚀等性能被广泛应用于航空航天、化工等领域,但其性能特殊,具有导热性差、易加工硬化等特点,切削加工性能较差。针对钽钨合金的性能分析了影响其切削加工性的主要因素,并通过选择合适的切削刀具和工艺参数设置,有效改善了钽钨合金的切削加工性。

3D打印Ta10W合金防护涂层失效因素分析

文章对3D打印Ta10W合金表面制备高温抗氧化防护涂层后在高温高压下工作时防护涂层出现脱落因素通过金相、SEM、EDS等方法进行分析,研究了3D打印Ta10W合金防护涂层在温度1700~1800℃,压力5~8 MPa高温高压下工作时防护涂层失效原因。研究结果表明,由于3D打印Ta10W合金表面粗糙且疏松,导致涂层与基体之间结合不牢固,在高温下涂层软化,当受到高压气流或液流冲击使涂层逐渐剥落。

新型Ir-Al-W基高温合金的铸态组织和元素分布研究

通过光学显微镜（OM）和扫描电镜（SEM）对新型Ir-10Al-10W（at%）高温合金的铸态显微组织和元素分布进行了分析,并对合金的显微硬度进行了测试。结果表明,合金铸态组织为枝晶,Al元素在晶界处偏析,W元素主要分布在晶内,同时Ir-10Al-10W合金的显微硬度明显高于纯铱的显微硬度。

Al-10Ce中间合金对α铝变质的长效性及其重熔稳定性

采用光学显微镜、X射线衍射分析(XRD)等技术研究Al-10Ce中间合金对α铝变质的长效性和重熔稳定性,并与钠盐变质进行对比。结果表明,用Al-10Ce中间合金对α铝进行变质,可取得极好的变质效果,变质持续时间比钠盐变质剂更长久,且具有更好的重熔稳定性。同时,在精炼和变质过程中对环境不造成任何污染,克服了当前变质剂的缺点,显示出较好应用前景。

Al-5Ti细化剂和Al-10Sr变质剂对A357合金微观组织和力学性能的影响

研究了Al 5Ti细化剂和Al 10Sr变质剂对A357合金金属型铸造时微观组织和力学性能的影响。结果表明,单独细化晶粒的最佳Ti加入量为0 08%～0 14%,单独变质处理的最佳Sr加入量为0 005%～0 01%。当以单独细化晶粒的最佳Ti量和单独变质处理的最佳Sr量共同加入合金时,合金的力学性能却有所下降。适当增大Sr加入量可克服上述不利影响,并获得更好的效果。

Al-10Sr和Al-5Ti-0.2C对ZL101合金组织的影响

在ZL10 1合金熔体中分别或同时添加不同量的Al 10Sr和Al 5Ti 0 .2C ,保温不同时间 ,利用光学显微镜和电镜扫描 ,研究了Al 10Sr ,Al 5Ti 0 .2C对ZL10 1合金组织的影响规律。试验结果表明 ,向ZL10 1合金中添加质量分数为 0 .5 %的Al 10Sr ,可使共晶Si从粗大的针、片状转变为细小的短纤维状 ,同时促进了α Al枝晶的形核生长 ,晶粒尺寸在 10 0～ 2 5 0 μm之间。若添加质量分数为 0 .2 %的Al 5Ti 0 .2C ,可使初生α Al晶粒成为 40～ 70 μm的等轴晶 ,对共晶Si也有一定的变质作用。当同时加入Al 10Sr和Al 5Ti 0 .2C时 ,α Al枝晶和共晶Si同时得到细化和变质 ,这主要归功于Al 10Sr和Al 5Ti 0 .2C对ZL10 1合金细化变质的交互作用。

Al-10Sr对A356合金变质效果的研究

研究了由不同的冷却工艺(空冷、水冷以及液氮深冷)制备的Al-10Sr中间合金对A356铝合金变质效果的影响,还分析了Sr对A356合金的变质机理。结果表明,用在液氮深冷条件下制备的该中间合金对A356合金变质后,硅呈粒状近弥散分布于基体中,有少量纤维状共晶硅,不存在片状硅,达到了好的变质效果。

Al-10Ce中间合金对α-铝的变质效果

用X射线衍射、光学显微镜、扫描电镜和能谱等分析Al-10Ce中间合金的相组成和微观形貌,研究Al-10Ce中间合金对α-铝的变质处理效果。结果表明,Al-10Ce中间合金用量对变质效果的影响很大,Al-10Ce中间合金用量为3.0%左右时达到最佳变质效果,用量少变质效果差,用量过多则形成过变质。Al-10Ce中间合金对α-铝所需变质处理时间较短。冷却速度超过70℃/min时才具有明显的变质效果。由于冷却强度不同,铸棒中心部位变质效果比边部差。

Al-10Ce中间合金的制备及对α-Al的变质效果

用熔配法制备Al-10Ce中间合金,通过试验从熔体温度、溶解时间、搅拌方式等三方面分析了用熔配法制备Al-10%Ce中间合金的工艺参数,并进一步确证了参数选择的可行性、合理性。并用X射线衍射、光学显微镜、扫描电镜和能谱等分析Al-10Ce中间合金的相组成和微观形貌,研究Al-10Ce中间合金对α-Al的变质处理效果。结果表明,Al-10Ce中间合金用量对变质效果的影响很大,用量少变质效果差,用量过多则形成过变质。Al-10Ce中间合金对α-Al所需变质处理时间较短。

Fe_(60)Co_8Zr_(10)Mo_5W_2B_(15)块体非晶合金的形成及热处理对性能的影响研究

用铜模吸铸法获得直径为2mm的Fe60Co8Zr10Mo5W2B15和Fe60Co8Zr8Mo5W2Nb2B15块体非晶合金。采用X射线衍射(XRD)、示差扫描量热分析(DSC)、显微硬度及压缩实验等研究了非晶合金的结构、热稳定性及热处理前后的显微硬度与压缩性能。结果表明Nb的引入不利于非晶合金的形成;Fe60Co8Zr10Mo5W2B15非晶合金的显微硬度为1343HV0.2,抗压强度bσc为972.6MPa;在低于晶化起始温度的热处理,硬度稍有下降;但在高于晶化峰值温度的热处理,硬度值随时间变化先升高,后下降;在热处理时间相同的条件下,随着热处理温度的升高,合金的硬度升高,但压缩强度会明显下降。

稀土熔剂对Al-10%Pb合金组织和性能的影响

采用一种含有玻璃成分的稀土熔剂,在1080℃高温条件下,对Al 10%Pb合金熔体进行覆盖、保护和净化。结果表明:同无熔剂相比,加入量为1.0%和0.5%时,合金的抗拉强度分别提高12.8%和12.0%,延伸率分别提高42.8%和6.5%;当流道厚度为1.0mm时,合金的流动性分别提高27.3%和1.4%。同1.5%的熔剂加入量相比,采用1.0%的稀土熔剂处理后的Al Pb合金组织中铅粒圆整,平均直径仅为20μm左右,分布比较均匀。分析了该种熔剂的作用机理。

均匀化退火等温冷却对Mg-10Al-1Zn镁合金组织性能的影响

对Mg-10Al-1Zn镁合金进行均匀化退火等温冷却处理,探讨等温温度和时间对β-Mg17Al12相析出形貌和合金力学性能的影响。研究结果表明：在420℃保温24h再经200~300℃保温1~6h后,β-Mg17Al12相均以层片状形态均匀析出。β-Mg17Al12相析出量随时间延长而增加,平均层片间距随等温温度升高而增大。合金在420℃保温24h再经250℃保温2h后,布氏硬度达到最高值80.1HB。

铬含量对Ni-10Al-xCr-0.6Y2O3合金高温抗氧化性能及室温力学性能的影响

利用粉末冶金方法制备了名义成分(质量分数/%)为Ni-10Al-xCr-0.6Y_2O_3(x=5,10,15,20)合金,研究了铬含量对烧结后合金物相组成、显微组织、高温抗氧化性能及室温力学性能的影响。结果表明:随着铬含量的增加,合金中的孔洞减少,相对密度增大,硬度和抗弯强度提高;当烧结温度为1 270℃、铬质量分数为20%时合金的性能最优,硬度和抗弯强度分别为352 HV和1 605 MPa;高含量铬促进了连续致密Al_2O_3保护膜的生成,从而降低了合金的氧化速率,提高了合金的高温抗氧化性能。

稀土钪对Al-10Mg合金性能的影响

通过微观分析及力学性能测试等方法,研究了添加稀土元素钪对Al-10Mg合金(ZL301合金)显微组织及力学性能的影响。结果表明,加入适量的钪元素后明显细化了Al-10Mg铸造合金的显微组织,主要是由于钪元素与Al形成颗粒状的稀土化合物Al_3Sc相,使合金中Al_3Mg_2相减少;经435℃×16h固溶处理后,Al_3Mg_2相基本溶解,稀土化合物Al_3Sc相热稳定性较高并未溶解,合金抗拉强度进一步得到提高。当钪元素的添加含量为0.4%时,Al-10Mg合金综合性能最为优良。

熔体热历史对Al-10%Cu合金组织和性能的影响

Al-Cu合金是工业上应用广泛的合金.为了提高Al-10%Cu合金的力学性能,研究了熔体过热处理和高低温熔体混合处理对Al-10%Cu合金组织和性能的影响.结果发现:过热处理和高低温熔体混合处理能细化Al-10%Cu合金的凝固组织、提高其力学性能.熔体在900℃下过热处理后,其抗拉强度和延伸率最大,分别为171.9MPa和2.87%.高低温熔体混合处理对合金组织和性能的影响明显强于熔体过热处理.高低温熔体混合处理后,Al-10%Cu合金的抗拉强度和延伸率分别被提高到231.9MPa和3.62%.

稀土元素La对Al-10Mg合金组织及力学性能的影响

研究了稀土元素La对Al-10Mg合金铸态及固溶处理态显微组织及力学性能的影响。结果表明,La的加入使Al-10Mg合金晶粒组织细化,同时析出Al11La3化合物。经固溶处理后,Al3Mg2相溶解。随La添加量的增加,合金铸态和固溶处理态的力学性能呈先增后降的趋势。添加0.35%的La及435℃×15 h的固溶处理可显著提高Al-10Mg合金的力学性能。