TiB_2/AlSi7Mg0.6复合材料的热处理强化

采用KBF4和K2TiF6混合盐反应工艺原位合成制备了TiB2颗粒增强AlSi7Mg0.6合金(TiB2/AlSi7Mg0.6)复合材料,并进行了固溶和时效处理;用光学显微镜、透射电镜和硬度仪对复合材料的显微组织及热处理强化后的性能进行了研究。结果表明:TiB2颗粒显著细化了复合材料的显微组织;固溶处理后复合材料达到硬度峰值的时效时间较基体合金缩短,峰值硬度提高幅度小于基体合金的;复合材料中铝基体晶粒细小、晶界面积大,导致时效强化相在晶内的析出量不足,是复合材料时效硬度提高幅度下降的主要原因。     

微量稀土及工艺参数对SnAgCu钎料合金润湿特性的影响

选用商用水洗钎剂，采用润湿平衡法研究了Sn2．5Ag0．7CuXRE系钎料合金在不同钎焊工艺参数下对表面组装元器件润湿特性的影响。研究结果表明：添加微量稀土（RE）可改善钎料的润湿特性，当RE添加量（质量分数）达0．1％时，润湿效果最好；钎焊温度升高、钎焊时间和预热时间延长，可不同程度提高润湿力，但钎焊温度过高、时间过长，润湿力下降；Sn2．5AgO．7Cu0．1RE钎料合金在最佳钎焊工艺参数钎焊温度250。C、预热时间15S、钎焊时间5S时，润湿力最大，达到现行商用Sn3．8Ag0．7Cu钎料合金的润湿力，能满足表面组装对无铅钎料润湿性能的要求。     

能量密度对激光选区熔化成形AlSi10Mg合金缺陷及力学性能的影响

分析了能量密度对激光选区熔化成形AlSi10Mg合金致密度的影响规律，并采用微纳CT检测结合EDS能谱分析的方法，统计了试样内部缺陷的类型和尺寸，分析了缺陷在试样三维层面上的分布规律及产生原因，得出了影响激光选区熔化成形AlSi10Mg合金致密度和内部缺陷的主要因素。结果表明，合适的激光能量输入是获得高致密度的关键，当激光能量密度处于47.62~50.00 J/mm³区间时，试样致密度最高，此时试样中夹杂缺陷消失，孔洞缺陷最大尺寸降至0.056 mm。孔洞缺陷产生原因主要与未熔粉体、空心粉及氧化物有关。在优选激光能量密度区间内成形的AlSi10Mg合金试样，其平均抗拉强度和伸长率分别在294 MPa和8.0%以上，优于铸造AlSi10Mg合金。     

热处理对激光选区熔化成形AlSi10Mg合金中共晶硅形貌与分布的影响

通过激光选区熔化(SLM)技术制备AlSi10Mg合金,分析了沉积态合金的显微组织,研究了3种热处理工艺(T6、T2、T6+T2)对共晶硅形貌和分布的影响。结果表明:沉积态合金表面熔池由中心向边界依次为细晶区、粗晶区和重熔区,合金中共晶硅呈短纤维状,尺寸为纳米级;热处理前后,AlSi10Mg合金均由铝、硅以及Mg_2Si相组成;热处理后共晶硅分布更加均匀,组织均匀性提高;沉积态合金依次经T6,T2工艺处理后,其共晶硅的硅元素含量增加,共晶硅纯度提高。     

Mg-1．5Mn-1．5Y-3Sn合金显微组织及力学性能研究

采用挤压结合固溶时效方法,对铸态Mg-1．5Mn-1．5Y-3Sn合金进行了处理。利用扫描电镜、X射线衍射仪及显微硬度计等,研究该本合金在不同的热处理工艺下的显微组织及力学性能。试验结果表明,在铸态下,本合金的显微组织由α-Mg基体、大量颗粒状的第二相Mg2Sn、少量的针状YMg—Sn相组成。经过挤压和固溶后,微观组织中出现纤维状条纹,获得最佳力学性能的时效时间是66h（〈180℃）。拉伸试验表明,最大延伸率8为7％,抗拉强度约为230MPa。断口分析发现,合金的断裂方式主要为准解理断裂。     

退火温度对激光选区熔化AlSi10Mg合金微观组织及拉伸性能的影响

详细研究了退火温度对激光选区熔化成形AlSi10Mg合金微观组织和拉伸性能的影响规律。结果表明,退火后的激光选区熔化成形AlSi10Mg合金组织中网状共晶Si发生断裂、粗化;随着退火温度升高,网状共晶Si发生球化,以颗粒状均匀分布在Al基体中,且弥散二次Si粒子也逐渐溶解消失。激光选区熔化成形AlSi10Mg合金经退火后,其延伸率大幅提高,拉伸断口表现出韧性断裂特征。在270～280℃下退火2h,延伸率分别达到15.7%(X/Y向)和12.7%(Z向)以上,且强度保持在一个较高的水平(300MPa),实现了强度/塑性的良好匹配。通过拉伸试样断口分析,认为导致裂纹源萌生的主要原因是未熔粉体、气孔及氧化物等缺陷。     

电磁充型对铸造AlSi7CuMg合金强化性能的影响

通过对自行设计的电磁充型铸造试验装置主要工艺参数的测定试验,确定了电磁泵励磁电流与磁感应强度及电极电流与铝液柱高（泵高）关系。建立电磁充型反重力砂型铸造的加压工艺,进行了电磁充型对铸造AlSi7CuMg合金强化性能的影响试验研究。试验结果表明：在电磁场作用下AlSi7CuMg合金的热处理金相组织中的共晶相均匀弥散、力学性能明显提高。     

激光选区熔化制备负泊松比椭圆多孔AlSi10Mg合金性能的数值模拟

将椭圆孔的长/短轴之比、短轴半轴长和初始胞元的边长作为设计参数,提出了一种简化的负泊松比椭圆多孔材料设计方法,通过几何关系建立了材料泊松比与设计参数间的数学模型,基于Gibson-Ashby模型建立了弹性模量与设计参数间的数学模型;通过准静态压缩试验对采用激光选区熔化技术制备的负泊松比椭圆多孔AlSi10Mg合金的泊松比数学模型进行验证,并确定弹性模量数学模型中的常数C。结果表明:采用所建立的泊松比与设计参数数学模型计算得到负泊松比椭圆多孔AlSi10Mg合金的泊松比与试验值相吻合,相对误差在10%~15%;椭圆长/短轴之比、短轴半轴长与泊松比呈负相关,而初始胞元边长与泊松比呈正相关;计算得到泊松比椭圆多孔AlSi10Mg合金弹性模量数学模型中的常数C约为4.123。     

DSC法研究Mullite/Al-Cu-Mg复合材料及其基体合金的时效析出行为

用差示扫描量热仪（DSC）对Al－4．0Cu－1．85Mg合金和莫来石（Mullite）纤维增强Al－4．0Cu－1．85Mg复合材料的时效行为进行了研究。结果表明：Mullite／Al－4．0Cu－1．85Mg复合材料及其基体合金Al－4．0Cu－1．85Mg固溶淬火试样的DSC扫描曲线上存在较大的不同，GPB区形成和溶解的信息在基休合金的DSC曲线上容易辨别，但在复合材料的DSC曲线上则较难确认，表明纤维推迟和抑制了GPB工的形成。S″相和S′的析出由于纤维的引入而得到明显加快，放热峰值温度降低，激活能减小，时效析出过程加快。     

强磁场对Sn-4Cu合金凝固过程中Cu6Sn5相的影响

为了研究强磁场对Sn-4Cu合金凝固过程中Cu6Sn5相的影响,对有无强磁场情况下合金的凝固组织进行了对比,通过X射线衍射对晶粒取向进行了分析.结果表明:在磁场作用下的凝固过程中,Cu6Sn5晶体长度增加,有沿磁场方向排列取向的趋势;试样上、底部的Cu6Sn5相形貌存在很大的差异,铜元素的分布变化显著,反映了强磁场对热对流的抑制作用;强磁场对Sn-4Cu合金中各相的影响以及对Cu6Sn5晶体取向的影响比较小.     

ICP-AES测定2E12铝合金中钛、铜、镁、锰、锌、铬、硅和铁的研究

采用ICP-AES法对2E12铝合金中钛、铜、镁、锰、锌、铬、硅和铁的测定进行了研究,着重进行了基体元素及待测元素在测定浓度范围内的线性相关性试验,进行了酸度试验,测定了2E12铝合金中8种元素的含量,得到了较好的精密度和准确度.方法简便,可靠,获得了满意的分析结果.     

Flux-free brazing of Mg-containing aluminium alloys by means of cold spraying

In the present study, AlSi12 and AlSi10Cu4 were deposited onto Mg-containing aluminium alloys 6063 and 5754 by cold spraying. The influences of the two brazing alloys and spray parameters on coating formation were investigated. The microstructure of the coatings was characterized. Some coated samples were heat-treated at 590°C and 560°C in air to investigate the effect of the rupture of oxide scales on the diffusion of elements during heat-treatment. Some coated samples were brazed under argon atmosphere without any fluxes. The results show that AlSi12 had much better deposition behaviour than AlSi10Cu4. Due to the rupture of oxide scales, Cu and Si diffused into the substrate and a metallurgical bond formed between the brazing alloys and the substrates during heat-treatment. The coated samples could be brazed without any fluxes. Because the oxide scales prevented the formation of a metallurgical bond locally, the brazed samples had relatively low shear strengths of up to 43 MPa.     

Flux-free brazing of Mg-containing aluminium alloys by means of cold spraying

In the present study, AlSi12 and AlSi10Cu4 were deposited onto Mg-containing aluminium alloys 6063 and 5754 by cold spraying. The influences of the two brazing alloys and spray parameters on coating formation were investigated. The microstructure of the coatings was characterized. Some coated samples were heat-treated at 590°C and 560°C in air to investigate the effect of the rupture of oxide scales on the diffusion of elements during heat-treatment. Some coated samples were brazed under argon atmosphere without any fluxes. The results show that AlSi12 had much better deposition behaviour than AlSi10Cu4. Due to the rupture of oxide scales, Cu and Si diffused into the substrate and a metallurgical bond formed between the brazing alloys and the substrates during heat-treatment. The coated samples could be brazed without any fluxes. Because the oxide scales prevented the formation of a metallurgical bond locally, the brazed samples had relatively low shear strengths of up to 43 MPa.     

热处理对增材制造AlSi10Mg超精密车削特性的影响机理

由于激光选区熔化(增材制造)直接成型的AlSi10Mg合金零件表面相对粗糙,很难满足对表面精度要求高的行业需求。而具有获取纳米级表面精度能力的超精密加工为提高激光选区熔化零件的表面质量提供了有前景的后处理解决方案。采用金刚石刀具分别对直接成型、低温退火、固溶处理以及时效处理后的AlSi10Mg合金的微量切削特性进行研究,讨论微观组织演变与切削参数对AlSi10Mg合金的超精密切削特性的影响机理,揭示热处理状态对切削力、切削表面质量与切屑形貌等的影响规律。以探索快速高效地将成型零件表面质量提高到镜面水平的方法。结果表明：激光选区熔化直接成型的AlSi10Mg合金微观组织以微米级的网格结构为主,其显微维氏硬度和切削力均大于热处理后的样品;切削力同时受到合金的微观组织和力学性能的综合影响;直接成型的样品沟槽表面质量最好,低温退火样品次之,固溶处理样品最差;高温热处理后形成的大块的Si颗粒会增加切屑的脆性,并降低样品的X轴切削力;增加切削深度和切削速度均会导致切削力的增加和表面质量的恶化,且切削深度对切削力和表面质量的影响更大;直接成型样品的镜面加工质量最好,表面粗糙度(Ra)数值可降低到11.2 nm,远低于直接成型样品的～10 µm。本研究为实现激光选区熔化成立铝合金零件的表面质量提升到镜面水平提供了理论和应用参考。     

等温时效对Sn3.0Ag2.8Cu/Cu焊点界面层组织的影响

对Sn3．0Ag2．8Cu／Cu焊点等温时效后其界面组织的变化进行了SEM、OM以及EDX分析研究，并与Sn37Pb／Cu焊点进行了比较。结果表明：在焊料与铜基板界面上存在Cu6Sn5和Cu3Sn两种金属间化合物，时效过程中Sn3．0Ag2．8Cu焊料与铜的生长速度较慢，金属间化合物的生长属于扩散控制。     

CuSnNiCr真空钎焊金刚石界面微结构分析

为降低钎焊金刚石的热损伤和制造成本,采用CuSnNiCr单质金属粉作为钎料,对金刚石磨粒进行了钎焊实验。采用SEM、EDS及XRD对金刚石焊后界面微结构、钎料组织进行了分析。结果表明：适合钎焊金刚石的活性成分为Cu75Sn15Ni5Cr5,该钎料能与金刚石实现化学冶金结合,熔点适中,润湿性较好。金刚石焊后形貌完整,表面基本光滑,表面生成了连续片状（Cr,Fe）7C3。钎料凝固过程先结晶出αCu枝晶,经包晶转变和共析转变,形成了αCu枝晶、Cu5.6Sn和共析αCu,钎料的显微硬度大约为200～250HV0.2。     

GO/AlSi10Mg激光熔化沉积组织性能研究

针对铝合金激光熔化沉积件强韧性差等问题,提出一种溶剂蒸发法制备具有粉末球形度高、流动性好、激光吸收率高且氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)均匀分散的GO/AlSi10Mg复合粉末,采用激光溶化沉积技术(Laser melting deposition,LMD)分别打印AlSi10Mg成形件和GO/AlSi10Mg成形件,对比分析两种LMD成形件的微观组织和力学性能,探究GO调控AlSi10Mg合金成形件强韧性的机理。结果表明,添加0.1%GO的LMD成形复合材料抗拉强度提升了10.3%,延伸率提高了170%,硬度提高了5.8%,拉伸断口从脆性断裂特征转变成韧性断裂特征。GO在高能激光的作用下发生还原反应生成石墨烯,石墨烯对复合材料起到了晶粒细化的效果。拉伸试验过程中位错在石墨烯附近聚集并缠结,石墨烯在铝基体中的钉扎作用阻碍了位错的移动、促进了位错增殖,而且石墨烯与Al基体有较强界面结合,起到载荷转移和桥接作用。由于晶粒细化、位错强化、载荷转移强化以及桥接作用,提出的GO/AlSi10Mg激光熔化沉积技术提高了铝合金成形件的强韧性,为铝合金激光熔化沉积技术的应用和发展提供了...     

新型无铅黄铜的耐蚀性能研究

采用脱锌腐蚀深度测量方法、光学显微镜、SEM和XRD等分析方法,研究了镁锑黄铜的脱锌腐蚀性能和添加少量Sn、Al元素对其耐腐蚀性能的影响。结果表明,镁锑黄铜的脱锌腐蚀首先发生在暴露于基体表面的β相,然后通过α相界扩展到另一个β相;当α相周围的β相和α相界脱Zn完全后,α相开始脱Zn。加Sn后,一方面强化了晶界,阻滞了α相的脱锌;另一方面Sn和Cu、O等元素构成了成分复杂的致密保护膜,阻止了基体Zn的溶解,有效地提高了镁锑黄铜的抗腐蚀性能。