Mg-3Al合金中Mn对碳化铝异质形核的影响机制

采用光学显微镜、扫描电镜、EDS能谱和差热分析研究了Mg-3Al合金中AlMn中间相的形貌特征,以及Mn含量对碳质变质剂异质形核作用的影响机制。结果表明:加碳变质处理产生的碳化铝可成为a-Mg的有效形核核心;当合金中的Mn含量小于0.32%(质量分数)时,加碳变质处理能使a-Mg晶粒明显细化,最小平均晶粒尺寸达到66μm,此时形成大量细小的球状和杆状Al Mn中间相,有助于晶粒细化;但当Mn含量增加到0.56%时,形成更多粗大的十字花瓣状AlMn中间相。过量的溶质Mn易与A1_4C_3粒子结合形成不利于形核的Al-Mn-C-O复杂化合物,并导致a-Mg晶粒粗化。     

Mn-25Al中间合金对Mg-6Al镁合金的晶粒细化的影响

使用真空淬火炉制备出含τ-AlMn相的Mn-25Al中间合金,并将其加入到Mg-6Al镁合金中。同时分析了该中间合金对Mg-6Al的晶粒细化效果。实验结果表明,Mn-25Al中间合金中的τ-AlMn相对Mg-6Al镁合金有一定的细化效果,Mn含量为0.3wt%时,细化效果最好。点阵错配度计算分析表明,τ-AlMn相可以成为镁合金异质形核核心。     

石墨/CNTs增强铝基混杂复合材料的微观组织与摩擦磨损性能

采用粉末冶金法制备了石墨/碳纳米管(CNTs)增强铝基复合材料,研究了石墨和碳纳米管对复合材料摩擦磨损性能及硬度的影响,并利用扫描电子显微镜观察了复合材料的显微组织、磨损表面形貌。结果表明:仅添加石墨的复合材料摩擦系数明显降低,而磨损率、硬度有少量降低;但是将石墨和碳纳米管混杂加入到复合材料中后,材料的摩擦系数明显降低,磨损率急剧升高,且材料的硬度随碳纳米管含量增加而逐渐下降。仅添加石墨的复合材料磨损形式主要是磨粒磨损和犁沟磨损,而添加石墨和碳纳米管的复合材料主要是剥层磨损。     

Mn对碳质细化Mg-3Al合金效果的影响

利用ICP、SEM、EDS等分析手段,研究了Mn元素对碳质细化Mg-3Al合金剂效果的影响.通过对细化处理前后的镁合金铸态组织的显微分析发现,Mn元素对Mg-3Al合金凝固组织有良好的晶粒细化效果.添加0.32％的Mn可使Mn-3Al平均晶粒尺寸减小到66 μm,但进一步增加Mn含量,细化效果不再明显.分析认为,当Mn含量较小时,细小的球状和杆状AlMn相可与Al4C3一起作为α-Mg的有效形核核心.随着Mn含量增大,过饱和的溶质Mn、Al与Al4C3、Al-C-O等碳化物相互作用,形成更多粗大的十字花瓣状Al-Mn-C-O相,减少了有效形核核心数目,导致晶粒粗化.