快速凝固耐热铝合金的组织及性能

快速凝固技术出现后,耐热铝合金的研究工作得到了迅速发展,现已有多种耐热铝合金应用于实际生产,而且应用范围正不断扩大。简述了几种主要快速凝固耐热铝合金的组织、性能及应用现状。     

快速凝固耐热铝合金粉末脱气研究

描述了ＦＶＳ０８１２合金粉末压坯在整个脱气过程中温度—脱气量关系，得出７００Ｋ左右为该合金最佳脱气温度。借助Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）对比分析压坯在真空加热除气与空气中加热后粉末表面氧化膜微观结构的不同，发现脱气者较未脱气者氧化膜薄３０％以上，Ｆｅ、Ｖ等元素只分布在氧化膜内层。     

快速凝固耐热铝合金的研究进展

采用快速凝固技术制备的耐热铝合金具有优良的高温力学性能和热稳定性,被广泛地应用于航空、航天等工业领域。回顾了耐热铝合金的发展,综述了其耐热机理、组分选择原则、制备工艺及应用。提出这一研究领域中存在的问题,并对其发展方向做了展望。     

快速凝固耐热铝合金FVS0812真空脱气工艺的研究

采用氮气雾化制粉及冷等静压制取试样，通过对快速凝固粉末及冷等静压坯的脱气试验，使粉末表面呈非晶态含水的Al2O3d.3H2O氧化膜转变为晶态的脆性的γ-Al2O3，并得出结论：该粉末的最佳脱气温度为400℃左右，冷等静压坯的最佳脱气温度为450℃，通过干收集的粉末中的结晶水多于吸附水，且其结晶水和吸附水均远远少于水收集粉末中的结晶水和吸附水。     

快速凝固粉末冶金TiB2颗粒增强AlFeVSi耐热铝合金

利用快速凝固粉末冶金方法制备了TiB2颗粒增强Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si耐热铝合金试样以及不含TiB2颗粒的基体合金试样,通过光学显微镜、扫描电镜分析了其显微组织和断口形貌,采用X射线衍射进行了物相分析,并进行力学性能测试.结果发现,TiB2颗粒能有效地添加到Al-8.5Fe-1.3V-1.7Si耐热铝合金基体中,并能有效地抑制平衡相Al13Fe4的析出,且能细化晶粒,TiB2颗粒的存在使得粒度小于74μm粉末冶金合金挤压试样的室温强度高达454.1 MPa,屈服强度达407.8 MPa,延伸率保持在7.7%;350℃高温强度稳定在210 MPa以上,延伸率稳定在7.7%以上.     

快速凝固耐热铝合金Al－Fe－Cr－Zr的固结工艺及性能

采用多级快速凝固装置制取ＲＳＡｌ－Ｆｅ－Ｃｒ－Ｚｒ合金粉末，并用二次挤压等四种工艺固结制备出实验样品。通过Ｘ射线衍射、光学金相、硬度以及拉伸实验等测试手段，研究了该合金的显微组织，热稳定性和低温高温拉伸性能。结果表明，采用二次挤压工艺的样品具有良好的固结状态，而且第二相颗粒细小均匀弥散；ＲＳ／ＰＭＡｌ－Ｆｅ－Ｃｒ－Ｚｒ合金属于较好的耐热铝合金系列，合金中的主要析出相有Ａｌ＿（１３）Ｃｒ＿２、Ａｌ＿３Ｚｒ和Ａｌ＿３（Ｆｅ，Ｃｒ）。     

快速凝固耐热铝合金AA8009Nd:YAG激光焊接

快速凝固耐热铝合金AA8009的焊接技术是该合金实用化过程中必须解决的关键问题之一.试验采用不同工艺参数对1 mm厚AA8009板材进行了对接焊.结果表明,随着焊接速度增加,焊接热输入量减少,焊缝冷却速度增加,焊缝组织得到改善,由平衡态向非平衡态组织转变,焊接接头抗拉强度和显微硬度增加.当焊接热输入量为8.15 J/mm,焊缝抗拉强度达到379.9 MPa,焊接系数达到95%,断裂发生在熔化区边界.     

快速凝固耐热铝合金AA8009的TIG焊接

喷射沉积耐热铝合金AA8009的焊接技术是该合金实用化中必须解决的关键问题之一.试验采用ER5356、ER4043和母材作为焊丝对合金成分(质量分数,%)为Al-8.52Fe-1.23V-1.6Si、板厚为2 mm的耐热铝合金AA8009进行钨极氩弧焊焊接.结果表明,采用三种不同焊丝对耐热铝合金AA8009进行钨极氩弧焊焊接,断裂发生在熔化区边界,采用ER5356作为焊丝时焊接系数最高,为52.6%.焊缝冷却速度约为20℃/s,焊缝凝固组织为平衡或近平衡组织,在熔化区边界有针状析出相,热影响区及熔化区均发生了不同程度的软化.     

铝合金快速凝固粉末组织及性能的研究

为了对单个粉末的组织结构和性能进行研究,用室温电镀镍制备了包含超声气体雾化快速凝固Ａｌ－Ｆｅ－Ｖ－Ｓｉ－Ｚｒ－Ｔｉ合金粉末的镀片试样,该镀片中粉末和镍基体之间结合良好,镀片可以用来制备普通金相样品,透射电镜观察样品,实践对粉末的热处理,测定单个粉末快速凝固及热处理后的硬度。     

快速凝固/粉末冶金工艺制备阻尼铝合金的组织与性能

采用快速凝固/粉末冶金法（RS P/M）制备Al-9.0?-1.9%Mo-1.6%Si（FMS0918）合金及FMS0918/5%（Zn-30%Al）金属/金属复合材料挤压棒材,观察其组织并测试了其室温拉伸性能、阻尼性能和密度.结果发现：两种材料都具有良好的拉伸性能和阻尼性能.和FMS0918合金相比,FMS0918/5%（Zn-30%Al）合金的强度有所提高,塑性降低,但两者差别不大;加入Zn-30%Al粉末后,阻尼性能有明显改善,在100℃以下是基体合金的2倍;两种材料的密度均小于3.1g/cm^3.     

添加Cr元素对快速凝固Al-Ti-Fe基合金显微组织和显微硬度的影响

采用单辊旋铸技术制备Al-2．5Ti-2．5Fe和A1-2．5Ti-2．5Fe-2．5Cr合金薄带，利用X射线衍射、EDS、透射电镜和高分辨电镜来分析该两种合金的急冷态和退火态显微组织，研究了Cr对快速凝固Al-2．5Ti-2．5Fe合金显微组织和显微硬度的影响。     

快速凝固Al-2.5Ti-2.5Fe合金显微组织及热稳定性的研究

采用单辊旋铸技术制备Al-2.5Ti-2.5Fe合金薄带，利用DSC分析、X射线衍射和透射电镜来分析该合金的急冷态和退火态组织，测定了合金在 同温度下退火10h后的显微硬度。结果表明，快速凝固Al-2.5Ti-2.5Fe合金稳冷态组织中存在两种初生相：Al3Ti相和Al5Ti2相；而经300℃退火10h后，将发生亚稳相Al5Ti向稳定相Al3Ti 的转变；经400℃退火10h后，组织中出现了平衡稳定相Al13Fe4，且在热处理过程中弥散析出Al3Ti相。     

TA15钛合金激光表面重熔快速凝固晶粒异常粗化

研究了热轧退火近aTA15钛合金激光表面重熔快速凝固组织及激光扫描速度对快速凝固组织的影响.结果发现:无论激光扫描速度如何加快,采用激光表面重熔快速凝固技术都不能细化TA15钛合金重熔区晶粒组织,TA15钛合金激光表面重熔区快速凝固β晶粒组织"异常"粗化,重熔区中β晶粒尺度分别是原始基材中a晶粒的10～20倍和β晶粒的32～62倍.分析表明,TA15钛合金激光表面重熔熔池的快速凝固是一个以熔池底部热影响区项部与熔体接触的未熔母材β晶粒为衬底的直接外延生长(无形核)过程,因此热影响区顶部与熔体接触的未熔母材β晶粒大小决定了重熔区快速凝固β晶粒的大小.激光加热表面重熔熔池形成过程中,熔池底部与熔体接触的未熔母材β晶粒在短时超高温作用下发生了严重长大,是导致钛合金激光表面重熔区β晶粒组织"异常"粗化的直接原因.     

快速凝固（Sm1—xBx）Fe2合金的结构和磁性

采用真空单辊快淬法（铜辊,线速度达２０～２３ｍ／ｓ）将成分为（Ｓｍ１－ｘＢｘ）Ｆｅ２（ｘ＝０,０．０１５,０．０３,０．０４５,０．０６）合金锭,制成快速凝固的鳞片状合金,再经粉碎在３０ＭＰａ压力下,模压成φ１０ｍｍ圆片,然后进行ＸＲＤ分析,比磁化强度和磁致伸缩（λ″－λ┴）的测量。实验结果表明各样品只有少量非晶相,主要是ＳｍＦｅ２及少量的ＳｍＦｅ５和ＳｍＦｅ７化合物。样品（Ｓｍ０．９８５Ｂ０．０１５）Ｆｅ２和（Ｓｍ０．９４Ｂ０．０６）Ｆｅ２,在７２０ｋＡ／ｍ磁场下,比磁化强度分别为：５９．５,５２．３Ａｍ２ｋｇ－１,在８８５ｋＡ／ｍ磁场下（λ″－λ┴）分别为：－５１０×１０－６和－３１０×１０－６。     

快速凝固三元共晶Au-19.25Ag-12.80Ge钎料合金的形核动力学

利用经典形核理论中孕育期计算公式对快速凝固Au-19.25Ag-12.80Ge三元共晶合金的形核进行了分析,得到了各相形核孕育期与熔体温度的关系。从计算结果可以看出,对于快速凝固Au-19.25Ag-12.80Ge钎料,AuAg固溶体的形核孕育期远短于Ge相,AuAg相优先析出,是快速凝固过程中的主要形核相。根据时间依存的瞬态形核理论,对连续冷却条件下的钎料合金临界形核温度、临界形核过冷度和临界形核数进行了计算。结果表明：触发熔体形核所需的初始形核过冷度随着冷却速度的增加而增大,同时临界形核数量也增加明显。     

加热温度对铜锌合金快速凝固组织稳定性的影响

对不同温度下，铜锌合金速凝固组织及稳定性进行了研究，通过金相组织分析，初步模型清铜锌合金凝速凝固组织在不同温度下保温组织演变化的特点，该研究为快速凝固铜锌合金的应用和工艺开发打下了实验基础。     

喷射成形快速凝固技术在铝合金中的应用

喷射成形作为一种新兴的快速凝固技术,已经被广泛地应用于研制和开发各种高性能的快速凝固材料,近年来发展非常迅速。叙述了喷射成形技术在高强铝合金系,高比强、高比模量Ａｌ－Ｌｉ合金系,低膨胀、耐磨Ａｌ－Ｓｉ合金系,耐热、高强Ａｌ－Ｆｅ合金系及铝基复合材料等方面的研究概况及应用;着重讨论了该技术对不同系列铝合金的组织和性能的影响。     

快速凝固Al－Cu－Mg合金的时效特征

对离心雾化法制得的快速凝固Ａｌ－Ｃｕ－Ｍｇ合金的时效特征进行了研究。结果表明,随时效温度的升高,快速凝固Ａｌ－Ｃｕ－Ｍｇ合金的时效硬度峰值增加,且达峰值后硬度下降缓慢。在连续加热时效过程中,快速凝固Ａｌ－Ｃｕ－Ｍｇ合金有Ｓ”相形成过程,且Ｓ’相形成长大过程比较缓慢。从时效析出激活能、连续加热过程分析等方面进行了解释和验证。     

高强度耐腐蚀铝合金的研究进展

综述了近年来高强度耐腐蚀铝合金的研究现状,列举了几种应用较广、研究较深入的高强度耐腐蚀铝合金,并对其合金组成和热处理影响进行了讨论。总结探究了常用微量元素对铝合金强度及耐腐蚀性的影响及机理,并阐述了新型腐蚀表征手段和研究方法。同时指出,淬火速率和自然时效对合金性能影响的研究尚不全面,合金微观腐蚀研究及应力腐蚀理论仍有待进一步深入。