喷射成形高锰ZA35合金的工艺及组织研究

利用优化工艺参数的喷射成形技术制备含Mn3.5%(质量分数,下同)的ZA35合金坯,比较了铸态和喷射成形态合金的微观组织。研究表明:喷射成形态合金晶粒细小,组织分布均匀;元素Mn在铸态组织中主要以大量富Mn独立硬化相分布于晶界或晶界附近,喷射成形合金组织中富Mn相消失,元素Mn溶入基体,固溶度明显提高。元素Mn在铸态和喷射成形态合金基体中分布规律一致,即在α富铝相中的固溶度显著高于在η富锌相中的固溶度。热挤压后,喷射成形3.5%Mn-ZA35中有类似纳米级晶须状和颗粒状的MnAl6析出。

喷射成形ZA35-3．5Mn合金的时效特性

采用喷射成形技术制备Mn含量为3.5%的ZA35合金,在不同温度和时间条件下研究了ZA35合金的时效特性。用X射线衍射、扫描和透射电镜等手段研究了合金的显微组织,并测定了合金的力学性能。结果表明,时效处理对喷射成形高锰ZA35合金力学性能影响明显。时效过程中,合金硬度随时间的延长出现了双峰现象。热力学稳定相MnAl6优先从过饱和的α-Al(η-Zn)中析出;随时效温度升高和时效时间延长,亚稳相Al11Cu5Mn3和CuMnZn6依次析出。时效析出的纳米级晶须状和颗粒状MnAl6显著提高了合金的力学性能,抗拉强度可达518MPa,硬度为HB156,伸长率为9.85%。

5A01铝合金铸造板坯均匀化处理

借助力学性能测试、金相显微组织观察、扫描电子显微组织观察和透射电镜观察等测试分析手段,研究均匀化处理对5A01铝合金铸态板坯显微组织和力学性能的影响。结果表明,经过不同均匀化处理后,该合金抗拉强度,屈服强度,伸长率都比铸态的有了明显提高。但不同均匀化条件下的合金的硬度、电导率、抗拉强度和屈服强度基本不变。提高均匀化温度,减小枝晶间距可加快均匀化进程,并且残余显微偏析指数随枝晶间距的减小呈平方衰减。

铸态和喷射成形ZA35-3．5Mn合金盐雾腐蚀行为

采用喷射沉积技术制备Mn含量为3.5%的ZA35合金,在质量分数为3.5%的NaCl盐雾条件下研究ZA35合金的腐蚀行为。结果表明,喷射成形态合金腐蚀动力学曲线满足抛物线型,腐蚀速率远远低于符合直线动力学规律的铸态合金。产生腐蚀的原因是富Zn-η相的优先溶解。铸态合金中大量片状富Mn相MnAl6的存在,提供了η相溶解的快速通道,加速腐蚀;喷射成形态合金中Mn全部固溶,降低了η相和α相电位差,减缓腐蚀。

1600系和3000系铝合金深冲开裂原因探讨

对于有深冲要求1×××和3×××系铝合金材料,在冲制过程中容易产生开裂,本文主要分析研究了开裂原因。

微量Mn对快速凝固-热挤压Al-Mg-Si合金组织性能的影响

采用熔体旋转冷却法制备了Al-Mg-Si和Al-Mg-Si-Mn合金带材,并将带材预制成坯在500℃下热挤压成致密化棒材,之后进行固溶+人工时效处理。结果表明,通过甩带法制备的带材组织均匀且晶粒细小,在Al-Mg-Si合金中添加0.2%的Mn的热挤压棒材的抗拉强度和屈服强度分别为227MPa和160MPa,相比于Al-Mg-Si热挤压棒材,其力学性能明显提高,同时伸长率保持在20%以上。添加Mn元素形成了新的MnAl6第二相,钉扎在晶界上,阻碍挤压过程亚晶界的迁移。此外,Mn能代替β-AlFeSi相中的部分Fe构成β-Al(FeMn)Si相,使β相由长针状向团状α-Al8(FeMn)2Si相转变,降低Fe相的有害作用。在T6热处理中,Al-Mg-Si-Mn合金中形成的含Mn弥散相能够抑制小角度晶界向大角度晶界的转变。此外,合金中晶粒均产生新的取向,织构发生一定的偏转,但Al-Mg-Si-Mn合金中仍保留着<111>丝织构,这可能是在再结晶过程中,含Mn弥散相抑制原始变形织构中的亚晶界迁移,故再结晶晶粒生长受到抑制,相比于Al-Mg-Si合金而言,更倾向于在热处理条件下保持原有取向。