合金元素Mg对含RE铝阳极组织与性能的影响

采用恒电流方法,测定了Al-5Zn-0.05In-0.1Sn-0.3RE和Al-5Zn-0.05In-0.1Sn-Mg-0.3RE两种铝合金牺牲阳极材料电流效率、利用金相显微镜、扫描电镜和能谱分析,研究了它们的金相组织。结果表明：镁对含RE铝阳极性能有较大改善,镁的添加改变了铝合金晶界偏析相的组成;晶界析出物Mg相减轻了铝阳极的晶界腐蚀和晶粒脱落。     

稀土金属固溶处理对铝阳极组织和性能的影响

在510℃对Al-5Zn-1Mg-0．1Sn-0．015In及添加了RE元素的铝合金进行了固溶处理,在25℃,4mol／L。KOH中测定了它们的基本性能。采用电子探针(EPMA)和能谱分析,考察了主要析出相形貌和成分的变化。结果显示：添加稀土后细化了晶粒;固溶处理使In、Sn、Mg、Zn等活化元素均匀分布,增加了反应活化点,改善了铝合金阳极的性能;RE相及Fe相中活性元素的减少,降低了晶界的活性,减少了晶界腐蚀;但是由于RE相的数量增加,及合金活性的增加,使电极腐蚀速率呈不规则变化。     

冷轧变形对Al-Zn-Mg-Cu铝合金剥落腐蚀性能的影响

采用剥落腐蚀实验、电化学阻抗测试、透射显微技术等方法,研究了不同冷轧变形量对Al-Zn-Mg-Cu合金组织和剥落腐蚀性能的影响.结果表明:随着冷轧变形量的增加,合金在EXCO溶液中剥落腐蚀增大.变形量主要通过改变晶粒形态及晶界析出相影响合金的剥落腐蚀性能.一方面冷变形导致合金晶粒纵横比增大,使得腐蚀裂纹尖端处产生的楔入应力增加,裂纹扩展速率提高;另一方面,较大冷变形合金时效时形成的连续晶界析出相易成为阳极腐蚀通道,也会加速剥落腐蚀进程.     

高温合金中钛铌钨和钼的某些晶界析出行为

采用晶粒表面的萃取碳复型技术，观察研究了钛在一种具有大晶粒尺寸的高温合金中的晶界析出行为－晶界（Ti,Mo）C脆性包膜的形成和效应；不同含量的铌对一种高温合金晶界析出相类型、形貌分布、成分和数量的影响；分析讨论了钨和钼等元素对某些高温合金晶界碳化物和硼化物的析出行为存在的直接作用和间接作用。     

微量锶对镁锰牺牲阳极显微组织和电化学性能的影响

采用OM、SEM、EDS、XRD及电化学测试等手段,研究了微量Sr对镁锰牺牲阳极显微组织和电化学性能的影响.结果表明,微量Sr的加入能够细化晶粒,当Sr含量从0增加到0.30mass%时,合金的晶粒尺寸由900 μm减小到80 μm.随着Sr含量的增加,阳极的电流效率升高,开路电位负移,当Sr加入量为0.10%时,电流效率和开路电位达到最佳,其值分别为54.5%和-1.73VSCE;进一步增加Sr的含量,阳极电流效率下降,开路电位正移.研究认为,Sr含量不超过0.10%时,晶界析出的Mg17Sr2(弱阴极相)和α-Mg基体(阳极相)组成了电偶对,阻碍了晶间腐蚀,减少了晶粒大块脱落,电流效率升高,同时晶粒细化,晶界面积变大,杂质相(阴极相)分布更均匀,开路电位负移;Sr含量大于0.10%时,过量的Mg17Sr2相作为阴极相加大了镁阳极的腐蚀,电流效率下降,开路电位正移.     

Nb在铁基高温合金中的作用

研究了Nb在Fe-Ni-Cr-W-Mo-Ti合金中的中高温强化作用。当Nb含量低于1.22wt-％时,合金的650℃拉伸强度、塑性、持久寿命和疲劳极限随Nb含量升高而提高。Nb促使MC相均匀分布,细化晶粒,增加γ′相的数量和提高其稳定性。当Nb含量为1.22wt-％时,小颗粒Laves相在晶界上弥散析出,有利于合金的综合性能;只有当Nb含量过高时,Laves相在晶界过量析出,才使合金性能恶化。     

热处理对Inconel718合金组织及力学性能的影响

针对Inconel 718合金的不同用途,分析研究了4种常用热处理工艺对Inconel 718合金组织和力学性能的影响。结果表明:固溶温度超过1020℃时,奥氏体晶粒显著长大。合金中主要析出相有MC、δ、γ’和γ″相。δ相沿晶界分布,1025℃固溶时呈颗粒状少量析出;950℃固溶时呈块状大量析出;直接时效时呈网状不连续分布。同时,δ相对合金的晶粒度影响较大,且其析出数量和形态决定了合金的韧塑性,γ″、γ’相的析出量和尺寸与晶粒尺寸决定了合金的强度变化。     

微量锑和锡对铝基牺牲阳极材料性能的影响

熔炼了添加合金元素Sb和Sn的5种Al-Zn-In系牺牲阳极材料,采用恒电流方法测试了其电化学性能,采用金相显微镜、扫描电镜和能谱分析分别观察和分析了阳极材料的显微组织和组成.结果表明:Sb具有细化晶粒的作用,但晶界存在较多偏析相,电流效率偏低;与Sb相比较,Sn也具有细化晶粒的作用,电流效率有所提高,晶界偏析相较少,但阳极的表面腐蚀溶解不均匀;Sn和Sb的协同作用在于能有效地抑制Si的偏析,显著提高阳极的电流效率,使得阳极表面具有良好的腐蚀溶解性.     

富铈混合稀土对5052铝合金流动性及净化效果的影响

采用扫描电镜和光学显微镜等研究了富铈混合稀土对5052铝合金铸造流动性及净化效果的影响.结果表明:在加入0.3%RE时,5052合金的流动性提高约60%;随着RE含量的增加,原晶界处呈针状及骨骼状的相显著减少,球状的含RE析出相逐渐形成,并呈点链状分布;RE含量进一步增加,形成的含RE析出相又转变为针状和多边形状;富铈混合稀土在983K能与铝熔体中的氢和氧化夹杂自发反应,使5052合金得到明显净化.     

Ti对ZA4-1合金微观组织和力学性能的影响

用离心铸造在硅橡胶模具中制备ZA4-1合金铸件,借助扫描电镜、金相显微镜和万能试验机研究了不同Ti含量对ZA4-1合金微观组织和力学性能的影响.结果表明,随着Ti含量的增加,晶粒度先减小后增大;当Ti含量为0.08％时,合金组织均匀,晶粒得到明显细化,合金的综合力学性能最好;进一步增加Ti含量达0.2％后,不但没有细化合金晶粒,反而使合金晶粒粗大,晶界有较多的共晶组织析出,且过量的Ti富集在晶界处,形成缺陷,使合金力学性能降低.     

含RE铝阳极中析出相的电化学行为研究

用电子探针和能谱分析技术，观察了Al-5Zn-0．05In-0．1Sn-1Mg-0．3RE阳极中主要析出相的成分，并熔炼了析出相合金．电位测量和腐蚀后铝阳极表面的电子探针面扫描分析表明：富Sn相为阳极相，富Fe相、富RE相为阴极相；Fe相是铝阳极自腐蚀微电池中的主要阴极相，温度对析出相的电化学行为有影响．     

Mg对Al-Ti-B、Al-Ti-C中间合金细化铝晶粒效果的影响

试验研究了Mg对Al-5Ti-1B和Al-5Ti-0.2C两种中间合金细化铝晶粒效果的影响,分析了Mg影响两种中间合金细化铝晶粒行为的机制。结果表明,在w(Mg)=1%～7%的范围内,镁含量的增加,对两种中间合金细化铝晶粒的促进作用不显著,但对晶粒形貌有显著的影响;晶粒形貌取决于所用中间合金的种类和Mg添加量大小,相同镁含量时,用Al-5Ti-1B细化比用Al-5Ti-0.2C细化后晶粒的树枝化程度小;细化所用的中间合金相同时,随着镁含量的增加,细化晶粒的树枝化程度增大。     

高锶含量AZ31镁合金的铸态组织及含锶相(英文)

研究不同Sr含量(0,0.3%,2.5%和5.0%,质量分数)的AZ31镁合金的铸态组织及含锶相。结果表明:在AZ31镁合金中添加Sr后,枝晶/晶粒尺寸变小,并且在0~5.0%的范围内,随着Sr含量的增加,枝晶细化且形态出现钝化现象,位于晶界/枝晶界的合金相分布更加弥散。添加0.3%Sr后,β-Mg17Al12相从未添加Sr的AZ31合金中的连续、不规则条状转变为不连续、不规则条状和/或细小颗粒状。在添加2.5%Sr和5.0%Sr的合金中发现了一些层片状共晶相,且后者的层片间距更加小。较高含量的Sr添加到AZ31镁合金中可以形成一种新的共晶和/或离异共晶三元Mg11Al5Zn4相,在添加2.5%Sr和5.0%Sr的合金中发现了Mg17Sr2相和Mg2Sr相。     

原位反应法制备Al-Ti-B-RE晶粒细化剂及其细化效果

以K2TiF6、KBF4、Al-10RE为添加物,采用原位反应法制备了Al-Ti-B-RE中间合金,通过正交法优化出各合金元素的合理配比,即5%Ti、1%B、0.5%RE,Ti元素的吸收率达92.4%。RE元素进入TiAl3相,阻碍其生长,TiAl3相以小块状为主,分布较均匀,增强细化效果。利用该细化剂对A356铝合金进行细化处理,其晶粒尺寸仅为经Al-5Ti-B处理过的晶粒的42.2%,枝晶间距明显缩小。     

Effect of segregation on initiation of corrosion of aluminium sacrificial anode containing mischmetal

Abstract

The effects of rare earth (RE) elemental additions in the form of mischmetal, added into an Al–Zn–In sacrificial anode alloy, were studied in 3% NaCl solution. Scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray analysis were employed to analyse the microstructure of all Al alloys. Potentiodynamic polarisation of the anode material and a model alloy that simulated the segregated grain boundary composition were also investigated. The results showed that the microstructure of Al–Zn–In–RE alloy exhibited a typical dentritic form with small precipitates in an Al matrix and eutectic in interdendritic regions. Preferential attack from anodic segregation produced the early pitting and minor element enrichment on the surface, thus activating the anodes. Thus, using a RE mischmetal, which is much cheaper than pure RE elements, Al–Zn–In–RE alloys obtained desirable electrochemical properties for Al sacrificial anodes.     

Effects of Y content on microstructures and mechanical properties of as-cast Mg-Zn-Nd alloys

The effects of Y addition amount on the microstructures and mechanical properties of as-cast MgZn-Nd alloy have been investigated by using an optical microscope, a scanning electron microscope, backscattered electronic imaging technique, an X-ray diffractometer, a differential thermal analyzer and a universal testing machine. There are three kinds of ternary phases in the Mg-Zn-Y system alloys, such as I phase(Mg3Zn6Y), W phase(Mg3Zn3Y2) and Z or X phase(Mg12Zn Y). The experimental results in the present study indicate that the Mg-Zn-RE(RE includes Y and Nd) ternary phases change from the I + W phases in turn to unique W, W + Z and unique Z as the Y content increases from 0% to 3%. Simultaneously, their distribution gradually changes from small particle-like form to continuous network form. The grain size first decreases as the Y content increases from 0% to 1% Y, then increases when the Y content exceeds 1% and finally decreases again when the content exceeds 3% due to the variation of growth restriction factor caused by the increased Y element and the change of the ternary phases. The hardness continuously increases because of the increased ternary phase amount. The ultimate tensile strength and elongation first increase within the range of 0-1% Y, also due to the increased ternary phase amount and grain refinement, and then decreases because of the grain coarsening, porosity formation and continuous network distribution of the ternary phases. The grain bonding strength of the W phase-containing alloys is quite strong and the W phase is an ideal strengthening phase if a given amount of it distributes in discontinuous and small-sized form. The alloy with 1% Y only has one ternary phase of W, but has the best combination of mechanical properties. The fracture regimes of these alloys always present a transgranular mode.     

钇含量对电弧增材制造2319铝合金组织与性能的影响

以不同钇含量的2319铝合金丝材为原材料,采用基于冷金属过渡的电弧增材制造工艺(wire arc addictive manufacturing,WAAM)制备2319铝合金,研究了钇含量对WAAM 2139铝合金的显微组织及力学性能的影响. 结果表明,添加Y元素可明显细化直接沉积态WAAM 2319铝合金的晶粒,细晶强化及第二相强化作用显著,间接影响了时效过程析出的二次析出相θ′的数量,同时,未对直接沉积态WAAM 2319铝合金中气孔缺陷的大小、分布产生显著影响. 随着钇含量的增加,合金凝固过程含钇化合物在晶粒交汇处偏析程度增大,使得合金成分过冷度减小,导致WAAM 2319铝合金的晶粒尺寸呈现先减小后增大的趋势,抗拉强度和屈服强度呈现出先上升后下降趋势,断后伸长率逐渐下降. 当钇含量为0.15%时,WAAM 2319铝合金表现出最优的力学性能,即抗拉强度484 MPa、屈服强度348 MPa和断后伸长率10.5%.     

Optimal modifying and refining processes for A356 aluminium alloys

M illions of alum inium alloy com ponents are produced using A356 alum inium alloys, which provide high fluidity, good 'castability'and m echanical properties. A356 alloys are widely used to fabricate structural castings for autom otive and other industrial applications. For α (Al) refining,A356 alum inium alloys usually apply Al-Tim aster alloys in the range 0.08-0.20% Ti, resulting in high consum ption of Al-Ti m aster alloys and higher production cost.M odification ofthe Al-Sieutectic …     

WC颗粒对激光熔覆FeCoCrNiCu高熵合金涂层组织与硬度的影响

采用CO2横流激光器制备添加WC颗粒的FeCoCrNiCu高熵合金涂层,研究WC含量对涂层的组织结构及硬度的影响.结果表明:不同WC含量的高熵合金涂层均由简单的面心立方结构(FCC)和体心立方结构(BCC)两相组成.随着WC含量的提高,涂层中FCC相含量不断减少,BCC相含量不断增加.WC颗粒在激光熔覆过程中发生溶解并完全溶入FCC相和BCC相中,并未引起复杂碳化物相的生成.不同WC含量的涂层均为树枝晶组织.激光熔覆过程中的快速凝固条件有利于抑制枝晶和枝晶间的成分偏聚.WC含量的提高使枝晶细化,硬度提高.