鳞片状Zn-15Al-5Mg-Ce合金油漆涂层的盐雾腐蚀研究

把自制的Zn–15Al–5Mg–Ce合金采用真空甩制成箔带,再经粉碎制成鳞片状微粉添加到环氧树脂油漆中,制成富Zn–15Al–5Mg–Ce合金油漆涂层。对此合金涂层的物理性能进行了检测,比较并研究了该合金涂层与富Zn涂层的耐盐雾腐蚀性能。结果表明,Zn–15Al–5Mg–Ce合金油漆涂层的阴极保护效果比富Zn涂层提高33倍以上,涂层耐蚀性比后者提高了4.4倍。富Zn–15Al–5Mg–Ce合金油漆涂层的附着力为5.5MPa,抗冲击强度为50kg·cm,弯曲性能为1mm。

热处理对Mg-3Sn-2Al-1Zn-5Li合金耐蚀性能的影响

对Mg-3Sn-2Al-1Zn-5Li合金进行了不同方式的热处理。利用电化学测试研究了不同热处理状态合金在3.5%NaCl溶液中的腐蚀电化学行为,并通过扫描电镜、能谱以及X射线衍射分析了合金腐蚀形貌及腐蚀产物的成分。结果表明:经固溶处理和时效处理后,合金的耐蚀性能有所提高,并且固溶态的Mg-3Sn-2Al-1Zn-5Li合金有着最佳的耐蚀性能;合金的腐蚀特征为丝状腐蚀,腐蚀产物主要为Mg(OH)_(2)。

间断直流磁场对Al-5Mg-3Zn-1Cu合金凝固组织和性能的影响

对Al-5Mg-3Zn-1Cu合金的凝固过程施加不同直流电压(0~300 V)和放电频率(0~20 Hz)以及占空比为30%的间断直流磁场,研究了间断直流磁场对其凝固组织及力学性能的影响。结果表明:间断直流磁场有效细化了合金的凝固组织,初生α-Al相由无磁场时的粗大枝晶变为细小的蔷薇状晶粒,第二相由粗大而连续的网格状结构变为细小而断续分布结构。随着直流电压的增加,合金的晶粒尺寸、第二相体积分数和长度均减小,抗压强度和断裂应变均先升后降;随着放电频率的增加,晶粒尺寸、第二相体积分数和长度均先减小后增大,抗压强度和断裂应变均先升后降。施加间断直流磁场后,合金的拉伸性能提高,断口中的准解理面减少,撕裂棱增多。当直流电压为200 V、放电频率为5 Hz时,合金的抗压强度和断裂应变最大,与无磁场时相比分别提高了31.6%和43%,抗拉强度和断后伸长率则分别提高了79.71%和83.3%。

Al5TiB对Mg-8Zn-4Al-0.3Mn合金显微组织的影响

研究了Al5TiB对Mg 8Zn 4Al 0.3Mn铸造镁合金显微组织的影响。结果表明,Mg 8Zn 4Al 0.3Mn铸造镁合金的显微组织主要由Mg相、(Al2Mg5Zn2)相、τ(Mg32(Al,Zn)49)相组成。加入0.5%的Al5TiB可显著细化合金的铸态组织,晶粒大小由120～130μm减少到30～40μm。随着Al5TiB加入量的增加,合金的共晶α(Mg)相数量和合金的显微硬度均呈增加趋势。

Al5TiB对Mg-8Zn-4Al-0.3Mn镁合金阻尼性能的影响

研究了变质剂Al5TiB对Mg-8Zn-4Al-0.3Mn镁合金阻尼性能的影响。结果表明:Al5TiB的加入显著细化了Mg-8Zn-4Al-0.3Mn镁合金晶粒,增大了界面面积,提高了合金的界面阻尼。但是,Al5TiB的加入又促进了Al、Zn原子向基体中的扩散,降低了合金的位错阻尼。加入变质剂Al5TiB后Mg-8Zn-4Al-0.3Mn镁合金的阻尼机制主要是界面阻尼和位错阻尼。二者迭加的结果决定了ZA84镁合金的宏观阻尼行为。

均匀化处理对航空用Al-8.5Zn-2.3Cu-2.2Mg合金相组织的影响

通过扫描电镜和透射电镜观察,研究了单级和双级均匀化工艺对铸态Al-8.5Zn-2.3Cu-2.2Mg（mass%）合金相组织的影响。结果表明：经465℃×（12~36 h）单级均匀化处理,残留相仍然较多;经430℃×12 h＋470℃×24 h、465℃×24 h＋475℃×12 h双级均匀化处理,残留相的数量显著减少,465℃×24 h＋475℃×12 h处理残留相更少;465℃×24 h单级均匀化处理残留相主要为Al_2CuMg,少量Al7Cu2Fe,经430℃×12 h＋470℃×24 h、465℃×24 h＋475℃×12 h处理除还有少量Al（ZnMgCu）相没溶外,没有发现Al2CuMg;此外,430℃×12 h＋470℃×24 h双级均匀化处理相比于465℃×24 h单级处理,有利于析出弥散、均匀的Al3Zr粒子。

硅对Zn-40Al-2.5Cu合金性能的影响

采用螺旋形流动性试验、尺寸稳定性试验、磨损性试验等方法,研究了硅含量对Zn-40Al-2.5Cu合金的流动性、尺寸稳定性及耐磨性能的影响规律。结果表明:随着硅含量的增加,Zn-40Al-2.5Cu合金的流动性和密度逐渐减小,尺寸稳定性逐渐增大,硅含量为4.5wt%时合金具有最好的耐磨性能。

新型高强导电材料Cu-8Ni-15Zn-1.5Al-0.1Y的显微组织与性能研究

采用机械振动辅助搅拌方法制备了新型高强导电材料Cu-8Ni-15Zn-1.5Al-0.1Y,并测试分析了材料的显微组织、物相组成、导电性能、力学性能和耐腐蚀性能。结果表明,该新型材料兼具较高的导电性能、力学性能和耐腐蚀性能。与常规导电材料Cu-8Ni-15Zn-1.5Al相比,该新型材料的电导率增加54%,抗拉强度增加43%,屈服强度增加48%,伸长率增加121%,腐蚀电位正移143 m V。

Sr对Sb变质Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金组织的影响

用重力铸造法制备Sb及Sr＋Sb联合变质Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金,再进行不同的固溶处理,研究Sr对Sb变质Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金组织的影响。结果表明：Sb和Sr＋Sb联合变质均可以使初生Mg2Si和Mg2（Si,Sn）颗粒发生不同程度的球化,而Sr＋Sb联合变质比Sb单变质具有更好的细化和球化效果;Sr＋Sb联合变质后,共晶Mg2Si和Mg2（Si,Sn）相由汉字状变为细小近似球形或多边形颗粒状;Sb变质Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金在较低固溶温度和较短保温时间下即可使大部分Mg17Al12相和部分Mg2Sn相固溶到基体中,而Sr＋Sb联合变质合金组织中,Mg17Al12和Mg2Sn依然清晰可见,未完全溶解的Mg17Al12相发生球化,均匀的分散在基体中;Sr＋Sb联合变质Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金固溶温度要比Sb单变质时略高一些,但对固溶时间的影响并不明显。

Ca对挤压Mg-10Al-1.5Zn-0.4Mn镁合金组织和性能的影响

采用传统的熔炼工艺制成Mg-10Al-1.5Zn-0.4Mn-xCa镁合金铸锭并经挤压变形,借助OM、SEM和XRD分析了合金显微组织和相组成,研究了Ca对该镁合金铸态和挤压态显微组织和力学性能的影响。

Nd对车用镀层Zn-5Al-0.2Ti合金组织和耐蚀性的影响

采用扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）研究稀土Nd对Zn-5Al-0.2Ti合金显微组织和耐蚀性的影响。结果表明：Zn-5Al-0.2Ti合金添加Nd元素能促进α（Al）形核,阻碍η-Zn初生相的生长,提升了合金中的共晶组织含量。随着Nd含量增加,共晶组织平均粒径先降低再增大。当Nd含量等于0.1%时,合金具有最均匀的组织结构和最小平均粒径。随Nd含量增加,合金的耐腐蚀性能先上升后下降。当合金中Nd含量为0.1%时,合金具有最大的极化电阻与最小的腐蚀电流密度,有助于提升共晶组织的均匀性与致密性,获得最优耐蚀性。

挤压铸造Al-5Zn-2Mg-1Cu-0.2Sc合金的组织与性能

采用流变挤压铸造制备了Al-5Zn-2Mg-1Cu-0.2Sc合金,通过拉伸试验、SEM和TEM等方法研究了浇注温度对半固态浆料、流变挤压铸造合金组织和力学性能的影响。结果表明,随着浇注温度降低,半固态浆料和流变挤压铸造合金初生α-Al相形貌逐渐转变为近球形,在晶界附近析出的第二相分布越来越均匀,平均晶粒尺寸减小,圆整度增加。当浇注温度为700℃时,半固态浆料初生相尺寸最小,约为35μm,平均形状因子约为0.49,流变挤压铸造后合金平均晶粒尺寸约为43μm。流变挤压铸造合金的力学性能随着浇注温度的降低逐渐提升。合金经过470℃×10 h+500℃×2 h双级固溶后,大部分第二相溶于基体中。120℃×24 h时效处理后,合金的屈服强度为539 MPa,抗拉强度为612 MPa,伸长率为11%。

Al-5Mg-3Zn-1Cu铝卡钳壳体的倾转铸造模拟与试制

针对Al-5Mg-3Zn-1Cu铝卡钳壳体的倾转铸造工艺,利用ProCAST软件对铸件充型和凝固过程进行模拟,分析缺陷形成原因。对卡钳壳体结构进行优化,扩大铝液流动和补缩通道,并进行数值模拟和试制验证。结果表明,优化后的铸件实现了顺序凝固,避免形成孤立液相区并消除了缩孔缺陷。采用倾转铸造工艺试制的Al-5Mg-3Zn-1Cu铝卡钳壳体铸件表面光洁,内部组织致密均匀,且无缩孔、缩松缺陷。

工艺参数对汽车用铸造新型合金性能的影响

采用不同的工艺参数进行了新型车用镁合金Mg-5Al-1.5Zn-0.5Ce-0.5Sr的低压铸造,并研究了工艺参数对其显微组织、物相组成和力学性能的影响。结果表明,在浇注温度680~730℃、充型时间10~22 s时,随浇注温度的增加或充型时间的延长,合金晶粒先细化后粗化,平均晶粒尺寸先减小后增大,抗拉强度、屈服强度和断后伸长率均先增大后减小;但对合金的物相组成、拉伸断裂机制无明显影响。优化的工艺参数为浇注温度705℃和充型时间16 s。

挤压变形对Sr+Sb联合变质Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金时效硬化效果的影响

对比分析了铸态和挤压态Sr+Sb联合变质Mg-5Sn-1. 5Al-1Zn-1Si合金在时效过程中的组织与硬度的异同,讨论了产生差异的原因。结果表明:挤压变形合金的时效硬化效果明显强于铸态合金的时效硬化效果。铸态合金随着时效温度的升高和保温时间的延长,析出的化合物增多,特别是Mg_(17)Al_(12)和Mg_2Sn相。铸态合金经固溶和时效处理后的最大平均硬度为92. 12 HBW,比未经固溶时效处理时的硬度仅提高了7. 78%,且硬度测量误差范围波动较大。挤压变形合金随着时效温度的升高和时效时间的延长,大量颗粒状析出相均匀分布在基体上,析出相明显长大。挤压变形合金经固溶时效处理后的最大平均硬度为116. 94 HBW,比未固溶时效处理时的硬度提高了21. 4%,且硬度误差波动范围较小。挤压后合金经过固溶时效处理后,材料的性能稳定性明显提高。

汽车空调支架用镁合金的挤压工艺优化

为了优化汽车空调支架用镁合金的挤压工艺,本文采用不同的工艺参数对试样进行了挤压。结果表明:随挤压温度从300℃增加至400℃、挤压速度从1 m/min增加至5 m/min,试样的强度先增大后减小,断后伸长率先减小后增大,腐蚀电位先正移后负移,试样的耐腐蚀性能先提高后下降。与300℃相比,360℃挤压使试样抗拉强度和屈服强度分别增大了22%、26%,断后伸长率减小了23%,腐蚀电位正移66 m V;与1 m/min相比,4 m/min挤压使试样抗拉强度和屈服强度分别增大了17%、20%,断后伸长率减小了15%,腐蚀电位正移51 m V。Mg-5Al-1Zn-0.3Ti镁合金的挤压温度和挤压速度参数分别优选为360℃和4 m/min。