喷射沉积Al-12Si-0.6Mg合金的微观组织与性能

共晶合金具有良好的激光焊接性能,为提高电子封装盖板用Al-12Si合金的强度并保持良好的热物理性能,采用喷射沉积与热压烧结技术制备Al-12Si合金,研究添加0.6% Mg对合金微观组织、力学性能和热物理性能的影响。结果表明,喷射沉积/热压烧结Al-12Si合金中Si相呈近球形颗粒,平均直径为（4.5±0.2）μm,均匀分布于Al基体中;添加Mg未对Si相尺寸和形貌产生显著影响,但是在Al基体中形成Mg₂Si相。相对于Al-12Si合金,Al-12Si-0.6Mg合金的热导率降幅仅为4.2%,但是抗拉强度从154.1 MPa提高到190.1 MPa,增幅达到23.4%,该强度改善主要归因于固溶强化和析出强化作用。      

三种易切削Al—Mg—Si合金铸态下的组织与性能

采用金相试验方法、力学性能测试、切削实验对三种铸态下的易切削Al—Mg—Si合金进行比较,并对合金进行扫描电子显微分析和能谱分析。研究结果表明：两种不含铅的Al—Mg—Si合金均能代替传统的6262合金;合金中添加的Sn、Bi和Mg元素在晶界处偏聚形成的Mg2Sn＋sn和Mg3Bi2＋Bi低熔点共晶体使得合金具有良好的切削性能。     

制备铁基高温合金多孔材料的新方法

向Fe-Cr-W-Ti-Y合金粉末中添加原子比为3∶1的Fe/Al混合粉末,利用Kirkendall效应和Fe、Al反应造孔制备铁基高温合金多孔材料.研究Fe/Al混合粉末的添加量对Fe-Cr-W-Ti-Y高温多孔材料开孔隙率及孔结构的影响.结果表明,加入Fe/Al混合粉末能显著提高烧结坯的开孔隙率,但并非所加Fe/Al混合粉末含量越多越好,Fe/Al混合粉末质量分数为15％时,烧结坯开孔隙率达到最大值33％.Fe/Al混合粉添加量在15％～45％范围内,随Fe/Al混合粉末含量增加烧结坯的开孔隙率下降.     

粉末冶金Ti-5Al-2.5Sn ELI合金稳定性分析

采用无坩埚感应熔炼超声气体雾化法制备了洁净Ti-5Al-2. 5Sn ELI预合金粉末,并利用包套热等静压工艺制备了全致密的Ti-5Al-2. 5Sn ELI合金叶轮。测试了6个不同批次Ti-5Al-2. 5Sn ELI合金的化学成分和力学性能,统计了不同批次粉末合金的性能及成分变化规律。研究结果表明,采用包套热等静压工艺可获得全致密的Ti-5Al-2. 5Sn ELI合金,合金成分稳定均匀,力学性能接近锻造合金的水平且稳定性好。采用该工艺制备的Ti-5Al-2. 5Sn ELI合金叶轮与包套界面反应小,且组织中晶粒细小均匀,无孔隙缺陷。     

Mg-6Al-1Zn-Y镁合金组织及力学性能的研究

在Mg-6Al-1Zn合金的基础上添加不同质量分数的Y（分别为0％，0．5％，0．9％，1．4％），制备了4种实验合金，研究了Y的添加对合金组织性能的影响。通过X射线衍射、金相显微镜、扫描电镜、电子探针等手段分析了Mg-6Al-1Zn合金添加Y后组织结构的变化。研究结果表明，添加了不同含量Y的合金中都出现了一种新相Al2Y相。随着Y含量的增加，Al2Y相数量增多而Mg17Al 12相则减少。Y能细化合金铸态及挤压态显微组织，其细化作用在添加了0．9％Y的镁合金中尤为明显。铸态合金室温拉伸试验表明：该合金具有最佳的综合力学性能。当Y含量添加至1．4％时，Al2Y相变得粗大且出现团聚现象而导致了拉伸性能的下降。经过挤压后，合金的力学性能大幅度上升。     

电池用含稀土铝合金阳极性能的研究

通过向 99.99%的纯铝中添加稀土及其它一些合金元素 ,如Ga,In ,Mg ,Sn ,Zn等 ,制得一系列含稀土的合金。在 2 5℃ ,4mol·L- 1 的KOH溶液中测定了它们的开路电位、自腐蚀速度与电化学性能。结果表明 :稀土元素能显著提高铝合金的抗腐蚀能力和阳极效率 ,Al 5Zn 0 0 1 5In 0 .1Sn 1Mg 0 .3RE具有较好的综合性能。     

微量稀土元素Er、Sc对Al-6.0Mg合金性能的影响

介绍了在Al-6.0Mg合金成分范围内,添加不同含量的Sc、Er等稀土元素,研究了Sc、Er对Al-6.0Mg合金力学性能、耐蚀性能以及焊接性能的影响规律。通过对铸锭组织、热轧预退火状态组织、冷轧退火态组织以及基体、焊接接头的力学性能、剥落腐蚀性能的对照,可以发现Sc、Er对Al-6.0Mg合金铸锭组织有明显改善,对合金的再结晶有一定的抑止作用,并提高了合金的力学性能,但未发现其对剥落腐蚀性能的影响。     

Al-10Mg二元合金体系烧结工艺研究

采用高温光学金相显微镜对Al-10Mg纯金属粉末构成的二元合金体系进行烧结的原位观察,研究了压制应力、加热方式等对纯金属粉末烧结行为的影响.为改进常规烧结工艺提供了直接的试验依据.     

Cu含量对粉末冶金AlCuMgSi合金性能的影响

用金属Al粉、Cu粉、Mg粉和Al-Si粉为原料,采用液相烧结法制备Cu含量(质量分数,下同)为0~6.0%的AlCuMgSi合金,研究Cu含量对AlCuMgSi合金组织与力学性能的影响,采用国外的Al-3.8Cu-1.0Mg-0.75Si粉末为原料,用相同的工艺制备Al-3.8Cu-1.0Mg-0.75Si合金作为性能对比试样。结果表明:在铝合金中添加Cu元素后,组织致密均匀,密度、硬度和抗拉强度等均显著提高。当Cu含量为4.0%时材料的性能最优,密度为2.72g/cm3,致密度达到98.9%,硬度HB为64,抗拉强度为207MPa,伸长率为2.1%,与采用国外的Al-3.8Cu-1.0Mg-0.75Si粉末制备的材料性能相当。     

Cu的添加方式对铁基预合金粉末与烧结体组织及性能的影响

采用扩散法制备Fe-4Ni-0.5Mo-1.5Cu预合金粉末,分别采用添加常规铜粉和改性超细铜粉的方式添加合金元素Cu。对制备的粉末进行压制与烧结,采用金相显微镜和扫描电镜(SEM)分析粉末与烧结体的组织与形貌,研究Cu元素的添加方式对Fe-4Ni-0.5Mo-1.5Cu预合金粉末及其烧结体组织和性能的影响。结果表明,预合金粉末中合金元素的分布状况影响烧结体的组织分布,进而影响烧结体的力学性能。以添加改性超细铜粉的方式加入合金元素铜时,预合金粉末中的铜元素分布均匀,压坯密度略有减小,但烧结体强度显著提高,抗拉强度和冲击能分别达到683.5 MPa和24.5 J,接近国外同类产品性能。     

Mg-xSn-2Al-1.5Zn-0.8Si(x=3,5,8)合金的组织和性能

采用光学显微镜(OM),扫描电镜(SEM),能谱仪(EDS),X射线衍射(XRD)分析以及拉伸、全浸腐蚀等实验手段,研究了Mg-x Sn-2Al-1.5Zn-0.8Si(x=3,5,8;%,质量分数,下同)合金铸态下的组织和性能。结果表明:Sn元素与基体Mg生成Mg2Sn相,该相能阻断Mg2Si相的枝晶生长,并对铸态组织具有细化作用;随着Sn含量的增加,细化作用逐渐加强,但同时析出的Mg2Sn相增多,组织的均匀性下降。随着Sn的增加,合金延伸率逐渐减小,而抗拉强度呈现先升高后降低的趋势,过多的Sn对合金力学性能不利,Sn含量在5%时强韧性达到较佳配合;Sn含量为5%的合金耐高温性能较好,Sn含量为3%时耐高温性能较差。合金在腐蚀过程中,多数金属间化合物(Mg2Sn,Mg2(Si,Sn)和Mg2Si等)充当阴极相,Mg基体则充当阳极相,二者构成电偶腐蚀;Sn的加入使合金的耐蚀性能下降,特别是Sn含量超过5%时,耐腐蚀性能下降显著,腐蚀形貌特征从点蚀变为坑蚀。     

铜铁预合金粉末对铜基摩擦材料摩擦磨损性能的影响

利用粉末冶金方法制备了含不同质量分数铜铁预合金粉末的铜基摩擦材料,并在不同温度下对材料摩擦性能进行测试。结果表明:铜铁预合金粉末的引入使得铁元素在烧结后铜基体中及铜基体与其他组元界面处析出,阻碍了烧结,导致材料密度下降。存在于界面处的铁以及反应生成的珠光体成为硬质强化相,使得材料的磨损机理从纯铜基体时的黏着磨损向添加铜铁预合金粉末之后的磨粒磨损转变,导致摩擦系数先下降后上升。200～250 ℃为摩擦系数保持稳定的临界温度。当超过临界温度时,摩擦表面铜软化,其自润滑作用使得摩擦系数下降。含30%铜铁预合金粉末的铜基摩擦材料（质量分数）的摩擦磨损性能最佳,这是由于此时摩擦材料兼具铜良好的塑性以及生成的适量硬质相能够强化摩擦表面。     

Sn和Bi微合金化的无铅易切削6xxx铝合金的微观组织结构与性能

采用力学性能测试、X射线衍射物相分析、SEM背散射扫描和能谱分析、透射电镜分析技术和金相实验技术研究了时效工艺对固溶-冷拉处理的用Sn和Bi微合金化的无铅易切削6xxx系Al—Mg—Si合金棒材显微组织结构特征和力学性能的影响。结果表明：其最佳的时效热处理工艺为170℃／6h，在此工艺条件下，抗拉强度为314Mpa，屈服强度为286Mpa，延伸率为12．8％。合金的物相组成为Al基体，主要强化相Mg2Si，低熔点物质Mg2Sn和Sn以及Mg3Bi2和Bi以及少量的Al0．56Mr0．44。切削性能试验表明，用Sn和Bi微合金化6xxx合金的切削性能与Sn微合金化而不含Bi的6020合金以及用Pb和Bi微合金化的传统6262合金相当。     

铈对改善Al—Mg系合金焊接性能的影响

介绍了对Al—Mg基体合金、Al—Mg焊丝合金用添加稀土元素鈰来改善其焊接性能的方法。结果表明,此法可行,其效果与向Al—Mg系合金中联合添加少量钛、锆元素相同,且工艺更简单,成分更准确。     

Fe-Cu-Sn烧结体的显微组织与力学性能

分别采用水雾化Fe-30%Cu合金粉末和单质Sn、Fe、Cu元素粉末为原料制备Fe-Cu-Sn合金,研究原料粉末和Sn含量(质量分数)对Fe-Cu-Sn烧结体致密度、冲击韧性、硬度和抗弯强度的影响。结果表明:与采用元素混合粉末相比,采用合金化程度较高的Fe-30%Cu(质量分数,下同)合金粉末为原料能大幅提高850℃烧结的Fe-Cu-5%Sn合金的致密度和力学性能,其致密度由82.8%提高到94.3%,硬度、冲击韧性和抗弯强度分别提高52%、84%和109%;当Sn的质量分数w(Sn)为3%～15%时,随着Sn质量分数增加,合金的硬度增大,冲击韧性和抗弯强度先增加后减小,其中w(Sn)为5%时,其抗弯强度和冲击韧性都较高,分别为977 MPa和11.6 J/cm2。当烧结体为双重结构组织时,其力学性能显著提高。     

Al-Pb粉末在机械合金化过程中的粒度及形貌演变

采用XRD，SEM，TEM和粒度分析仪对Al-15％Pb和Al-15％Pb-4％Si—1％Sn—1．5％Cu(质量分数，％)混合粉末在机械合金化过程中的粒度及形貌演变进行了研究。结果表明：混合粉末经球磨后都可以获得纳米晶，球磨对Pb的细化明显大于对Al的细化作用；在相同的球磨时间下，添加有Si，Sn，Cu混合粉末的Al，Pb晶粒更小，其获得纳米晶的时间更短。由于冷焊与断裂在MA不同阶段的主导不同，Al-15％Pb-4％Si-1％Sn—1．5％Cu粒子经历了快速长大、快速减小和慢速减小3个阶段；而Al—15％Pb粒子细化则是增大-减小的反复过程，在球磨过程中Si作为硬度高的脆性粒子难于完全实现合金化，而Sn，Cu合金化速度较快。     

机械合金化制备新型Al基纳米复合材料的研究进展

利用铝基二元(Al-Mg)和三元(Al-Mg-Zr)粉末混合物通过机械合金化方法制备新型Al-Mg-Zr纳米复合材料。通过XRD和TEM/EDS分析了球磨和热处理后的粉末中相的演变。对于二元Al-Mg合金来说,Al(Mg)固溶体是主要的合金相,而非晶相几乎不可能形成。向Al-10Mg混合粉末中加入5at.%的Zr,除了生成Al(Zr,Mg)固溶体以外,还生成了一些自由的Mg。这些Mg在退火处理之后扩散到了Al3Zr金属间化合物中。最终得到的产物为由固溶体和金属间化合物组成的纳米复合材料,当Zr含量增加时,最终产物的结构稳定性和硬度将有相当大的提高。含35at.%Zr的氧化物相的存在可能是提高这种合金硬度的原因。     

Mg对再生铅黄铜C3604合金组织及性能影响

文章针对废杂黄铜直接重熔制备铅黄铜C3604合金,精炼时采用金属镁对合金熔体进行变质处理,研究了金属镁对再生铅黄铜C3604合金组织及性能影响。结果表明,废杂铜重熔制备C3604合金熔体中,Mg元素与Sn、Si、Fe及Al等杂质元素结合,形成Mg2Sn相及富含Sn、Pb、Mg、Si和Al元素的多元素聚集颗粒相;Mg元素还与Pb元素结合,使Pb颗粒相数量减少,其含量不宜过高而使Pb相数量减少,Mg元素含量为0.28wt%时C3604合金形貌组织理想,且产品切削性能较好。     

球磨时间对纳米晶Al-7Si-0.3Mg合金粉末微观组织及硬度的影响

以机械破碎Al-7Si-0.3Mg合金粉末为原料进行高能球磨, 对不同球磨时间的合金粉末进行金相观察、X射线衍射分析、透射电镜表征及显微硬度测试, 研究球磨时间对纳米晶Al-7Si-0.3Mg合金粉末的影响。结果发现, 高能球磨导致共晶硅颗粒从微米尺度细化到亚微米尺度, 颗粒形状从多面体转变成圆形, 颗粒内部有层错生成。随着球磨时间逐渐增加到60 h, 合金粉末平均颗粒尺寸从134μm逐渐下降到22μm, Al(Si, Mg)基体晶粒尺寸从438 nm降低到23 nm, 粉末显微硬度从HV 93增加到HV 289。粉末硬度的增加主要归功于球磨导致的晶粒细化(细晶强化作用), 此外, 球磨过程中硅颗粒的细化以及球磨引起的Mg、Si原子在基体内固溶度的增加也有利于粉末硬度的提高。     

铒对Al-4.5Mg-0.7Mn合金组织与性能的影响

采用拉伸性能测试、金相组织观察、扫描电镜与能谱分析以及X射线衍射等方法，研究了单独添加微量Er和Er，Zr复合添加对Al-4．5Mg-0．7Mn合金组织与性能的影响。结果表明，Er能够明显细化该合金的晶粒（枝晶网胞），改善合金铸态组织。微量Er和Zr元素的同时加入，使得Al-4．5Mg-0．7Mn合金的抗拉强度钆和屈服强度σ0．2均有所提高，而对合金的伸长率几乎没有影响。微量Er元素除部分固溶于Al基体外，大部分与Al形成具有L12型结构的Al3Er相，这种细小的Al3Er颗粒与Al基体共格，对合金起强化作用。