热处理温度对Al⁃2%Mg合金铸锭组织及阳极氧化表面性能的影响

为构建铝材金属组织与阳极氧化表面性能的关联性,以工业化半连续铸造工艺制备的Al⁃2%Mg高纯度扁锭为对象,在300~550℃温度范围内进行热处理,再进行常规参数阳极氧化处理,通过光谱仪、扫描电镜、光学显微镜、分光测色仪、雾影仪等研究了热处理温度对金属组织和阳极氧化表面性能(粗糙度、光泽度和雾影值)的影响。结果表明:随着热处理温度升高,阳极氧化后表面粗糙度逐渐降低,光泽度和成像清晰度升高,雾影值降低。这些表面性能的变化与第二相的析出及回溶密切相关。

Al-Zn-Mg-Zr合金铸锭的均匀化

采用差示扫描量热分析确定Al-Zn-Mg-Zr合金均匀化处理温度和过烧温度,采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析和透射电镜研究合金铸锭均匀化过程中显微组织的演化,探索该合金的均匀化热处理工艺,研究铸锭均匀化动力学过程,并利用菲克定理构建均匀化动力学方程。结果表明:铸态Al-Zn-Mg-Zr合金由α(Al)固溶体、固溶了Cu元素的η-Mg Zn2相和非平衡共晶相T-Mg32(Al,Zn)49组成。随着均匀化温度的升高和时间的延长,非平衡共晶相溶入基体,晶内有弥散Al3Zr粒子析出,该合金的最佳均匀化热处理工艺为470℃退火16 h。

真空浇注和水冷锭模成形Mg-Li合金铸锭的工艺实践

对某牌号Mg-Li合金铸锭的生产工艺进行了实践,主要包括铸锭技术指标及几何形状设计、铸锭熔炼浇注及凝固冷却条件的确定、铸锭工装设计与准备、铸锭浇注和冷却工艺参数选择,铸锭的试制与生产等。结果表明,采用真空感应炉,氩气、熔剂保护精炼合金,浇注、凝固冷却均在真空状态下进行,确定合理的锭模冷却水路结构和水冷部位,选择合理的浇注和冷却工艺参数可以有效防止铸锭内部纵深缩孔及缩松的形成,从而获得满足质量要求的铸锭。

超高强铝合金研究进展与发展趋势

超高强铝合金具有密度低、比强度高等特点,广泛应用于航空、航天、核工业等领域。合金的极限强度已从第四代铝合金的600 MPa级,逐步发展到650~700 MPa级、750 MPa级,甚至800 MPa级及以上第五代铝合金。本文首先对超高强铝合金的发展历程和国内外发展现状进行概述;随后,从成分设计与优化、熔铸与均匀化技术、热变形技术、热处理技术、计算机辅助模拟计算共五个方面对近些年的研究进展和所遇到的问题进行了总结和讨论;最后,结合未来装备的发展需求和国内的技术现状,指出“深入研究基础理论,解决综合性能匹配等问题以及在特定应用场景下专用材料的推广应用”是超高强铝合金的发展趋势和重要方向。

LAZ811合金水冷凝固工艺设计与组织性能研究

对LAZ811合金水冷凝固模具与工艺进行了探索,主要包括熔铸工艺分析、水冷模具的结构设计及浇注参数的确定,并制备出了LAZ811合金铸锭。结果表明:真空感应熔炼+氩气保护,合理的水冷模具结构能够使合金快速凝固,有效防止铸锭内部缩孔及缩松的形成,并获得组织细小、拉伸性能优良的镁锂合金材料,并适用于类似合金的生产。

Mg对纯铝用TiC细化剂细化效果的影响

以Mg粉、TiC粉为原料,通过高能球磨的方式制备出不同Mg含量(其质量分数分别为0.1%,0.2%,0.3%,0.4%)的TiC(Mg)复合粉末,以该复合粉末(质量分数分别为0.1%,0.2%,0.3%,0.4%)作为细化剂添加至纯铝熔体中,随后通过金属模具进行浇注。采用金相显微镜、显微硬度计、涡流电导仪来研究微量元素Mg的添加对TiC细化效果的影响。结果表明:Mg的添加可提高TiC的细化效果,且随着细化剂TiC(Mg)添加量的增加,Mg的最佳含量逐渐降低,其质量分数分别为0.4%、0.2%和0.1%;当细化剂和Mg的质量分数均为0.2%时,所制备的铝铸锭的晶粒仅为18.3μm,较未添加细化剂和细化剂中未添加Mg所制备的铝铸锭的晶粒尺寸分别降低了43.4%和27.3%,材料的致密度、硬度和电导率均较高,较未添加细化剂时相应参数分别提高18.4%、39.9%和17.9%。同时,Mg的添加使铝锭的抗拉强度由137 MPa提高至158 MPa,提高了15.3%。

大尺寸Al-Zn-Mg-Cu铝合金铸锭均匀化工艺研究

为了解决生产过程中大尺寸Al-Zn-Mg-Cu合金铸锭的均匀化问题,利用金相分析、热分析、扫描电镜和透射电镜观察等方法,研究了不同均匀化工艺对Al-Zn-Mg-Cu合金超大铸锭组织及过烧现象的影响。研究结果表明:合金铸锭在420℃均匀化4 h后,基体中析出了大量弥散分布的Al 3Zr相,继续提高温度,合金铸锭在475℃均匀化时发生了过烧现象。经470℃/8 h均匀化后合金的低熔点峰值向高温方向移动,枝晶组织以及富Zn、Mg相基本消失,能谱显示残留第二相主要由富Cu、Mg相和富Cu、Fe相组成,过烧温度达到480℃。为进一步减少富Cu、Mg相的影响,继续提高温度到478℃时,未发现过烧现象,第二相含量进一步减少。本研究确定了Al-Zn-Mg-Cu合金超大铸锭的均匀化温度为420℃/4 h+470℃/8 h+478℃/12 h,此时铸锭未出现过烧现象,第二相含量明显减少。

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。

镁合金锭品质控制

为解决镁合金生产中存在的品质问题 ,通过对熔剂配方、熔炼操作和后处理三方面生产工艺的改进 。

高强高韧铝锌镁钪合金板材制备及其组织性能演变

采用力学性能测试和电子显微分析技术研究了不同加工处理条件下Al-5.4Zn-2.0-Mg-0.25Cu-0.1Sc-0.1Zr合金的显微组织及性能演变。结果表明：在半连续激冷铸造条件下,铸锭存在晶界偏析,形成了富Zn、Mg的非平衡相和富Fe、Si、Mn的杂质相;经470℃、12 h均匀化处理后,富Zn、Mg的非平衡相溶入基体,仅剩下少量富Fe、Si、Mn的杂质相;与此同时,铸锭合金固溶体分解析出纳米级的Al3（Sc,Zr）相,470℃、12 h是研究合金合适的铸锭均匀化制度;铸锭热变形过程中,随试验温度升高合金强度逐渐降低,伸长率则先增加而后降低,350~400℃的温度范围内合金具有较稳定的热变形抗力和塑性,是合宜的热变形温度范围;合金冷轧板材经470℃、1 h固溶处理后,热变形过程中形成的大量非平衡相溶入基体形成过饱和固溶体,时效过程中脱溶顺序为αsss（α过饱和固溶体）→GP区→η′相→η相。合金板材最佳固溶-时效工艺为（470℃,1 h）固溶＋（120℃,24 h）时效,在此条件下,试验合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别可达533 MPa、494 MPa和15%。试验合金的高强度主要来源于η′相析出强化、添加微量Sc和Zr引起的亚晶强化和亚结构强化以及Al3（Sc,Zr）相的弥散强化。

韩国POSCO公司的镁业务进展

主要介绍了韩国POSCO公司的镁业务。从镁锭生产、镁板材制造、镁业务进展及典型的应用成果、镁材项目等4个方面进行了评述。POSCO公司采用第三代环保型热还原工艺,利用垂直一体型还原炉生产镁锭;通过薄带连铸技术,连续轧制生产板卷产品;镁材产品已广泛应用于电子和汽车配件;另外,POSCO公司还参与了韩国政府主导的运输车辆用超轻量镁材项目。从长远来看,将有助于推动韩国电子、汽车行业实力的整体提升。

ICP法测定铸造锌合金中铝镁铜镉铁铅锡的含量

介绍了以CID作检测器、中阶梯光栅为分光系统的全谱直接等离子光谱仪直接测定铸造锌合金中Al、Mg、Cu、Cd、Fe、Pb、Sn元素含量的分析方法,确定了试样分解方法对测定的影响,优选了适宜的分析谱线和仪器测定参数,通过准确选取同步背景校正点和基体匹配方法,消除了基体的影响,对实际样品进行了分析结果对照和精密度考核等,方法应用于生产获得了满意的结果。

韩国浦项制铁公司的镁业务

由于具备轻量化和比强度高的特性,镁在电子设备和汽车配件上的应用备受关注,韩国浦项制铁公司已经将镁作为非钢业务的重点之一。为了成为综合材料生产企业,浦项制铁将钢铁生产积累的技术诀窍应用于镁锭和镁板材的生产,该公司主导的《超轻量汽车镁材研发项目》也是韩国政府世界一流材料项目的重要组成部分,目标是为汽车轻量化开发全新的镁产品,在降低碳排放、提高能效的同时,确保镁材的价格竞争力。

激光烧蚀固体进样法测定出口铝锭中硅、铁、镓、铜和镁

用激光烧蚀固体进样法测定出口铝锭中硅、铁、镓、铜和镁,与国标方法相比较,无需样品前处理,直接测定,提高了工作效率。经对实际样品进行测定,结果与国标方法相一致。测量结果的相对标准偏差小于8.5%。

Al-Zn-Mg-Cu高强合金DC铸锭中孔洞分布的研究

以DC铸造法制备的Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金扁锭为研究对象,基于阿基米德原理测量孔洞体积分数,考察了铸锭横截面上的孔洞分布,并给出了厚度方向及宽度方向上孔洞体积分数的变化规律。结果表明,铸锭横截面上,由表层至心部孔洞体积分数呈逐渐上升的趋势;厚度方向上,由表层至心部,1/2宽度处和1/4宽度处孔洞体积分数均呈总体上升趋势;宽度方向上,1/2厚度处,由表层至心部,孔洞体积分数先迅速上升,而后在某一区间内波动;1/4厚度处,由表层至心部,孔洞体积分数先缓慢上升,而后缓慢下降。铸锭内部孔洞体积分数大小与局部冷却速率密切相关,铸锭表层附近的冷却速率快,对应孔洞体积分数较低,而靠近铸锭心部冷却速率慢,因而孔洞体积分数较高。

铸造1060/Mg-2.0Mn-0.6Ca包铝镁合金的界面结构与显微组织

为探索和改善轧制包铝镁合金板的界面结合状况,用气体保护铸造法制备1060/Mg-2.0Mn-0.6Ca包铝镁合金锭。用OM,SEM,EDS和XRD等对复合铸锭基体及界面的显微组织和相结构进行观察和分析。结果表明:Mg-2.0Mn-0.6Ca合金的铸态组织由α-Mg基体相,弥散分布的粒状β-Mn相以及少量沿晶界分布的片层状α-Mg+Mg2Ca共晶体组成。铸造包铝镁合金锭界面形成扩散溶解层,扩散溶解层由α-Mg固溶体、α-Mg+β-Mg17Al12共晶层、β-Mg17Al12及AlMg化合物层组成,并在共晶层组织中弥散分布有短杆状Al9Mn相。铸造Mg-2.0Mn-0.6Ca合金界面附近扩散溶解层形成是微区"熔池"重结晶的过程,而在Al1060界面附近,扩散层形成是扩散型固态相变的过程。