压射工艺及时效对Al-5Mg-2Si-Mn合金组织及性能的影响

通过高强韧压铸铝镁合金的压铸工艺试验,研究了主要压射工艺参数和人工时效对该合金标准压铸试样的组织及力学性能的影响。结果表明,在压射比压、快压射速度、快压射转换位置分别为100MPa、高速档和220mm时,压铸试样的外观成形良好,组织致密,无缩孔、气孔缺陷,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为351.1MPa、200.7MPa和13.77%;该试样经人工时效(250℃)保温3h后空冷,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为380.5MPa、246.9MPa和11.48%。

Gd对Al-5Mg-2Si-Mn合金组织与力学性能的影响

研究了Gd对Al-5Mg-2Si-Mn合金铸态组织、相结构、力学性能和断口形貌的影响。研究发现,Gd对Al-5Mg-2SiMn合金中的初生α-Al及共晶Mg_2Si相具有很强的变质和细化作用,当Gd含量为0.4%时,变质和细化效果最为明显,二次枝晶间距由未变质处理的28.23μm减小到12.96μm,共晶Mg_2Si尺寸从9.38μm减少到5.07μm。且合金的力学性能显著提高,抗拉强度、伸长率和硬度(HRB)分别由未细化变质的235MPa、3.9%和33.21增加至328MPa、6.0%和43.33,合金的断裂方式由脆性断裂转变为韧性断裂。

成形压力对Al-5Mg-2Si-Mn合金组织和性能的影响

以高强韧Al-5Mg-2Si-Mn合金为研究对象,通过压铸工艺进行试验,采用OM、SEM分析成形压力与保压时间对合金组织的影响,并对力学性能进行分析。结果表明,当成形压力为100 MPa、保压时间为10 s时,合金中α-Al相平均晶粒尺寸为29.59μm,形状因子为0.76,Mg2Si主要呈点状或棒状弥散分布,金属间化合物的析出受到明显抑制,合金抗拉强度为312 MPa,伸长率为13.5%,与重力铸造时合金的力学性能(抗拉强度为185 MPa,伸长率为3.1%)相比,分别提高了68.6%和335.5%。

C含量对低硫磷Si-Mn系低合金铸钢组织及力学性能的影响

通过中频感应炉熔炼,吹氩精炼,制备了低硫磷的Si-Mn系低合金铸钢试样,采用正火+淬火+低温回火工艺对样块热处理,并测试其硬度与冲击韧性,采用OM、SEM观察了试样的组织与断口形貌。研究结果表明:碳含量为0.33%时,洛氏硬度为HRC 48,冲击值AKV为38 J/cm^2,合金的综合力学性能最优,其组织以板条马氏体和残余奥氏体为主,还有少量贝氏体。随着碳含量的增加,残余奥氏体量减少,针状马氏体以及碳化物增多,合金硬度上升,但冲击韧性明显下降。

锂离子电池用Si-Mn复合电极的研究

利用机械球磨方法制得原子比为Si:Mn=3:5的硅-锰复合材料。利用XRD对材料进行物相分析,以锂片作为参比电极和对电极,通过充放电测试、循环伏安曲线研究了材料的电化学性能。XRD分析和电化学测试结果表明:在氩气气氛下球磨96h后所得材料为Si和Mn的混合物;电极片在压制压力为10MPa条件下首次嵌锂容量为400mA·h·g-1,充放电效率为72%。对电极的热处理改善了材料的循环性能。材料的首次嵌锂容量随着热处理温度的提高而降低。电极在350℃处理后其可逆容量在第40次循环可保持在192mA·h·g-1。

Si—Mn合金粉冷压成型强度的研究

研究了几种粘结剂对Si—Mn合金粉冷压成型强度的影响。发现不同的粘结剂 ,不同的用量有不同的结果。并且指出合金粉粒度和水分对其强度也有明显的影响。

球墨铸铁磨球及热处理技术的应用

对目前市场上普遍存在的不同铸造磨球从材料、性能、成本等指标上做了详细对比,并对不同耐磨球的优缺点进行了综合比较。在此基础上提出了Si-Mn合金化的球墨铸铁磨球的概念。根据近几年的研究与实践,从化学成分、热处理工艺、淬火介质选择、设备保障等方面提出了Si-Mn合金化的球墨铸铁磨球良好、稳定的性能指标实现方法。

低硫磷Si-Mn系低合金铸钢的热处理

利用扫描电镜、冲击试验机、硬度计研究了不同工艺处理低硫磷Si-Mn系低合金钢的显微组织和力学性能。结果表明:正火预处理可以改善铸态试样组织均匀性,使原本粗大且分布不均的铸态组织得到均匀细化。经正火预处理+890℃淬火+220℃回火时,组织为板条马氏体和少量残留奥氏体及贝氏体,洛氏硬度为47.3 HRC,V型缺口冲击吸收能量为34.6 J,综合力学性能最好。随着淬火温度的升高,马氏体间有碳化物颗粒析出,残留奥氏体量减少,硬度升高,但冲击性能下降明显。

Fe-C-Mn-Si系合金马氏体转变开始温度的热力学计算

基于马氏体相变热力学和亚点阵模型,建立了Fe-C-Mn-Si系合金马氏体相变自由能表达式,并利用Compaq VisualFortran 6软件对其进行编程;应用Thermo-Calc软件及TQ6接口模块并结合大量实验数据,对计算参数进行优化,获得马氏体相变临界驱动力与Fe-C-Mn-Si系合金成分的关系式。采用该方法可较为准确地预测Fe-C-Mn-Si系合金的马氏体转变开始(Ms)温度,并有望推广到更多元合金体系。