TC11合金铸锭的微观偏析

通过对TC11合金进行微区成分研究,得出了TC11合金微观偏析规律.在等轴晶和柱状品内,沿着晶粒生长方向,元素Al、Mo含量均减小,元素Zr、Si含量均增加.受凝固偏析的影响,四种元素在等轴品内的偏析程度高于在柱状晶内的偏析程度.在晶界处,α稳定元素Al和中性元素Zr在晶界富集,β稳定元素Mo和Si在晶界贫化.     

ZL205A合金元素偏析行为

在ZL205A合金中,Cu和Mn为负偏析元素,Ti、v和Zr为正偏析元素,Al呈现微弱的偏析,合金元素偏析程度由重到轻的顺序为:Cu＞Mn＞V＞Ti＞Zr＞A1;剩余液相的密度随着温度的降低而升高,计算结果表明,温度对液相密度的影响很小,合金元素的偏析对液相密度的影响占主要地位,其中A1、Cu和Mn的偏析导致液相密度增加,而Ti、V和Zr元素的偏析导致剩余液相密度的减小.     

Ti-2．5Cu，Ti-3Fe，Ti-3Cr合金铸锭的偏析

通过对Ti-2．5Cu，Ti-3Fe，Ti-3Cr钛合金进行微区成分和宏观成分的对比研究，得出了3种合金铸锭中合金元素宏观和微观偏析规律。在等轴晶内，3种元素含量均沿晶粒生长方向增加，其中Cu，Fe元素偏析明显，Cr元素偏析程度小；柱状晶内，Cu，Fe，Cr的含量均沿晶粒生长方向增加，但偏析均不明显；晶界处的平均Cu，Fe含量明显低于晶内，而Cr含量则远远高于晶内，Cr在晶界偏析明显。宏观方面，3种元素均向铸锭的顶部和中心富集，其中Cu和Fe的偏析程度较大而Cr的偏析程度小，径向的偏析程度比轴向严重。     

690镍基合金焊接结晶裂纹形成机理分析

采用横向可调拘束试验方法研究了690镍基合金焊带堆焊金属的结晶裂纹形成机理.结果表明,690镍基合金焊接结晶裂纹的形成与晶界(及亚晶界)偏析密切相关,Nb元素在其中有着重要影响:富Ni,Nb低熔点共晶相在晶界(及亚晶界)的偏析,导致堆焊金属的实际结晶温度降低,晶界(及亚晶界)处塑性储备减小、形貌被改善,促使结晶过程中裂纹萌生并沿平直晶界(及亚晶界)扩展.另外,Mn元素可通过抑制Nb元素在晶界的偏析,削弱Nb的上述不利作用,增强690镍基合金抵抗结晶裂纹的能力.     

Al-Zn-Mg-Cu超高强铝合金晶界偏聚与腐蚀机制研究

采用自编软件建立Al-Zn-Mg-Cu合金中α-Al、η(MgZn2)相及晶界含η相的α-Al大角度晶界原子集团模型.用递归法计算合金中Zn、Mg、Cu的环境敏感镶嵌能、原子相互作用能,α-Al和η相结合能、费米能级等电子参数.并依据电子参数分析合金的腐蚀特性.结果显示:合金元素Mg、Cu容易在晶界偏析,Mg、Zn形成η相原子集团.因Mg在晶界偏析,晶界析出的η相较为粗大,晶内形成的η相比较细小.计算还表明:η相的费米能级最高,在腐蚀过程中作为阳极优先溶解.合金元素Zn具有增大晶界、晶内电位差的作用,降低合金的抗腐蚀性.Cu能减小晶界与晶内费米能级差,降低晶界与晶内的电位差,具有减缓合金腐蚀的作用.     

Al-Cu-Li-Mn-Zr-Ti合金在均匀化过程中的组织演变

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDX)和差示扫描热分析法(DSC)研究 Al?Cu?Li?Mn?Zr?Ti 合金在均匀化过程中的组织转变。结果表明,实验合金的铸态组织中存在严重的枝晶偏析,晶界处存在大量的共晶相,主要合金元素沿枝晶区域呈周期性分布。合金中的主要未溶相为Al2Cu相,过烧温度为520°C;均匀化过程中,随着温度的升高和时间的延长,晶界处的第二相逐渐溶入基体中,晶界逐渐变得稀疏;合金的均匀化过程可以用一指数方程描述;实验合金适宜的均匀化制度为(510°C,18 h),这与采用均匀化动力学方程计算的结果基本吻合。     

ZL205A合金晶界偏析行为研究

利用SEM和XRD研究了ZL205A合金铸件Cu元素晶界偏析。结果表明:结晶过程中Cu元素自发往晶界偏聚,晶界偏析宏观形貌为弯曲条状,曲线条之间相互平行,偏析组织是Al2Cu共晶相,呈枝晶状、网状和散乱碎片状分布在粗化的晶界上;晶界偏析与热裂具有较大相关性。     

新型铸态热作模具钢5Cr9MoNi2SiV的回火脆性

采用扫描电镜、金相显微镜和XRD等手段研究了5Cr9Mo Ni2Si V热作模具钢在热处理后的组织演化过程,通过俄歇电子能谱实验,分析了不同回火温度下冲击断口晶界元素的变化。结果表明:铸态钢5Cr9Mo Ni2Si V存在严重的组织偏析,主要是Cr、Mo、Mn和V等合金元素沿原奥氏体枝晶间偏聚,常规热处理工艺虽有所改善,但是无法将其消除,导致回火后组织晶界偏析依然存在,严重弱化了晶界;材料在530℃发生的回火脆性是不可逆的,属于第一类回火脆性;材料产生第一类回火脆性的机理主要是杂质元素P偏聚于晶界,降低了晶界结合力;影响P向晶界偏聚的元素主要有Cr和Mo。     

一种Al-Mg-Si-Cu铝合金的均匀化处理

设计一种新型A1-Mg-Si-Cu铝合金,合金成分为Al-1.04Mg-0.85Si-0.018Cu(质量分数).采用金相观察、差热分析(DTA)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)研究合金铸态与均匀化态的显微组织演化和成分分布.结果表明:新型A1-Mg-Si-Cu铝合金的铸态组织枝晶偏析严重,合金元素Si、Mg和Fe在晶内及晶界分布不均匀;550℃×24h均匀化处理后,合金中非平衡低熔点共晶组织和Mg2Si相基本溶入基体,Fe元素偏析难以通过均匀化消除,均匀化后,晶界上部分β-A15FeSi相转变成α-Al8Fe2Si相;该合金的过烧温度为574.5℃,最佳均匀化制度为550℃×24h;合金铸态和均匀化后维氏硬度分别为58HV和78HV,比6061合金分别提高了20％和85％.     

微量元素对AlCu4.5合金力学性能的影响

高强度铸造Al-Cu合金具有良好的室温和高温国强度，但它的热裂倾向性一直是制约其发展的瓶颈，通过对合金的收缩应变和热裂抗力及准固态力学行为进行测试，研究了微量合金元素（Ni,Si,Ce,La,Ti,Zr,Mn）对AlCu4.5合金准固态力学性能的影响。结果表明，Si,Ce,La,Ti,Zr合金元素能使AlCu4.5的热裂倾向性降低，加入质量分数为2%的Si会使合金的再辉现象非常严重，导致合金不可能有很高的强度而很快断裂，与其他AlCu4.5Si合金相比，AlCu4.5Si3合金具有很强的补缩能力，断裂应力值最高；La的加入能缩小二次枝晶间距，明显提高合金的抗热裂性能。     

镍和锰对Al-Si-Cu-Mg合金凝固组织及时效硬化的影响

采用DSC差热分析及急冷试验方法并辅以微区成分分析 ,探讨了Ni和Mn对Al Si Cu Mg四元合金凝固组织、凝固过程及时效硬化特性的影响。Ni的加入量达 4%以上时 ,在组织中将形成初晶型Al Ni Cu三元化合物和共晶型Al Ni Cu三元化合物 ,若同时添加Mn ,则还会结晶出共晶型的Al Si Cu Ni Mn五元化合物 ;Ni和Mn的加入可以加快Al Si Cu Mg合金的时效硬化速度 ,同时又可推迟过时效现象的出现 ,有利于合金耐热性的提高。     

Determining hot cracking index of Al–Si–Cu–Mg casting alloys calculated using effective solidification range

The possibility of determining the hot cracking index using the calculated value of the effective solidification range is investigated for multicomponent cast aluminium alloys based on the system Al–Si–Cu–Mg with Mn, Ni, Fe and Zn additives. The upper limit of the effective solidification range was calculated as the temperature of formation of 65 wt-% solid phase using Sheil model. The linear relationship of the hot cracking index and the effective solidification range in the industrial and experimental multicomponent alloys based on the Al–Si–Cu–Mg system is demonstrated.     

Three-dimensional rigid multiphase networks providing high-temperature strength to cast AlSi10Cu5Ni1-2 piston alloys

The three-dimensional (3-D) architecture of rigid multiphase networks present in AlSi10Cu5Ni1 and AlSi10Cu5Ni2 piston alloys in as-cast condition and after 4?h spheroidization treatment is characterized by synchrotron tomography in terms of the volume fraction of rigid phases, interconnectivity, contiguity and morphology. The architecture of both alloys consists of α-Al matrix and a rigid long-range 3-D network of Al(7)Cu(4)Ni, Al(4)Cu(2)Mg(8)Si(7), Al(2)Cu, Al(15)Si(2)(FeMn)(3) and AlSiFeNiCu aluminides and Si. The investigated architectural parameters of both alloys studied are correlated with room-temperature and high-temperature (300?°C) strengths as a function of solution treatment time. The AlSi10Cu5Ni1 and AlSi10Cu5Ni2 alloys behave like metal matrix composites with 16 and 20?vol.% reinforcement, respectively. Both alloys have similar strengths in the as-cast condition, but the AlSi10Cu5Ni2 is able to retain ～15% higher high temperature strength than the AlSi10Cu5Ni1 alloy after more than 4?h of spheroidization treatment. This is due to the preservation of the 3-D interconnectivity and the morphology of the rigid network, which is governed by the higher degree of contiguity between aluminides and Si.     

Al—Cu—Mg—Si系锻铝合金夹杂相的微观结构

利用Ｘ射线能谱分析和选区电子衍射技术对工业ＡｌＣｕＭｇＳｉ系锻铝合金中粗大夹杂物的成分和结构类型进行了研究     

Microstructure and mechanical properties of Cu/Al joints brazed using (Cu,Ni, Zr,Er)-modified Al—Si filler alloys

To design a promising Al—Si filler alloy with a relatively low melting-point, good strength and plasticity for the Cu/Al joint, the Cu, Ni, Zr and Er elements were innovatively added to modify the traditional Al—Si eutectic filler. The microstructure and mechanical properties of filler alloys and Cu/Al joints were investigated. The result indicated that the Al—Si—Ni—Cu filler alloys mainly consisted of Al(s,s), Al₂(Cu,Ni) and Si(s,s). The Al—10Si—2Ni—6Cu filler alloy exhibited relatively low solidus (521 °C) and liquidus (577 °C) temperature, good tensile strength (305.8 MPa) and fracture elongation (8.5%). The corresponding Cu/Al joint brazed using Al—10Si—2Ni—6Cu filler was mainly composed of Al₈(Mn,Fe)₂Si, Al₂(Cu,Ni)₃, Al(Cu,Ni), Al₂(Cu,Ni) and Al(s,s), yielding a shear strength of (90.3±10.7) MPa. The joint strength was further improved to (94.6±2.5) MPa when the joint was brazed using the Al—10Si—2Ni—6Cu—0.2Er—0.2Zr filler alloy. Consequently, the (Cu, Ni, Zr, Er)-modified Al—Si filler alloy was suitable for obtaining high-quality Cu/Al brazed joints.     

喷射成形La62Al15.7(Cu,Ni)22.3块体非晶合金的晶化行为

研究了喷射成形和铜模吸铸法制备的La62Al15.7(Cu,Ni)22.3块体非晶合金的晶化行为。结果表明,两种工艺制备的非晶合金晶化过程都为三级晶化,晶化的顺序为:非晶→非晶+La→非晶+La+Al3La→非晶+La+Al3La+富Cu和Ni的未知相。结合晶化动力学计算和退火晶化实验结果表明,低温(<503K)时,喷射成形La62Al15.7(Cu,Ni)22.3非晶合金的热稳定性优于铜模吸铸La62Al15.7(Cu,Ni)22.3非晶合金,高温(>553K)时结果相反。     

Ni,Mn对Al—Si—Cu—Mg系合金磨损失效机制的影响

采用快速磨损试验机进行耐磨性试验,并通过微区成分分析,图像分析、光学显微镜及扫描电镜分析探讨了Ni,Mn对Al-Si-Cu-Mg系合金组织及二体磨损条件下磨损失效机制的影响,在二体干摩擦条件下,Al-Si-Cu-Mg系合金的磨损失效机制为犁削磨损和表层剥落磨损,添加合金元素Ni后,组织中出现Al34Cu28Ni38化合物,磨损失效以表层剥落为主;添加合金元素Mn后,组织又出现了Al50Si4Cu9Ni26Mn5化合物,磨损失效以犁削磨损为主。     

Determining hot cracking index of Al–Mg–Zn casting alloys calculated using effective solidification range

The possibility of determining the hot cracking index using the calculated value of the effective solidification range is investigated for multicomponent cast aluminium alloys based on the Al–Mg–Zn system with Mn, Ni, Fe and Si additives. The upper limit of the effective solidification range was calculated as the temperature of formation of a 65?wt-% solid phase using the Sheil model. The linear relationship of the hot cracking index and the effective solidification range in the industrial and experimental multicomponent alloys based on the Al–Mg–(Zn) system is demonstrated.     

Si，La对Al-4．5Cu合金准固态凝固行为的影响

通过对合金的收缩应变和热裂抗力及准固态拉伸行为进行测试，研究了合金元素(Si，La)对Al-4．5Cu合金凝固行为的影响。结果表明，Si，La能使Al-4．5Cu的热裂倾向性降低；加入2％Si使合金的再辉现象非常严重，导致合金不可能有很高的强度而很快断裂：与其它Al-4．5Cu-Si合金相比，Al4．5Cu3Si合金具有很强的补缩能力，断裂应力值最高：La的加入能缩小二次枝晶间距，明显提高合金的抗热裂性能。     

铝合金在海洋环境中的腐蚀研究(Ⅱ)--海水全浸区16年暴露试验总结

总结了铝合金在青岛海域海水全浸区暴露16年的腐蚀结果，防锈铝LF2Y2，LF6M（BL），F21M，180YS在海水全浸区有好的耐蚀性，工业纯铝L4M，锻铝LD2CS的耐蚀性较差，无包铝层的硬铝LY12CZ和超硬铝LC4CS在海水中的耐蚀性很差，硬铝，超硬铝的包铝层起牺牲阳极作用，使基体受到保护，海生物污损对铝合金在海水中的腐蚀有明显影响，镁、锰能提高铝的耐海水腐蚀性，硅明显降低铝的耐蚀性，铜严重损害铝的耐蚀性，腐蚀电位较负的铝合金耐海水腐蚀性较好，腐蚀电位较正的铝合金耐海水腐蚀性较差。