RE及时效工艺对Al-Mg-Si合金组织和性能的影响

研究了铝合金中RE含量及热处理工艺对Al-Mg-Si合金板材的显微组织、力学性能的影响。研究表明,添加一定量的RE可以明显改善板材的力学性能,在T4P+烘烤状态下,RE含量为0.2%的合金具有最高的强度,屈服强度达到281MPa,比不含RE的合金高出约40MPa;抗拉强度达到373MPa。表明加入0.2%的RE后合金的强度和塑性都有很大的提高。对于RE含量为0.2%的合金,T4+烘烤条件下,虽然板材伸长率较高,但板材的屈服强度和抗拉强度分别较T6态低120MPa和40MPa;T4P+烘烤处理后,组织中出现了细密的析出相,抗拉强度非常接近于T6态,伸长率较T6态提高了4%,表明预时效处理后更能发挥RE对合金性能的有益作用。     

含稀土Al-Mg-Si汽车板材的时效特性和组织性能

研究了添加不同含量的稀土元素对Al-Mg-Si汽车板材的时效特性及微观组织的影响。研究表明，提高时效温度可使合金达到硬度峰值的时间缩短，但硬度值较低。稀土可以细化晶界析出物，改善第二相的分布和形状，减小第二相沉淀质点的几何尺寸，增大粒子的分布密度且分布较均匀，加速了合金的时效过程，使得合金达到峰值时效的时间变短，硬度值有所提高。预时效可以形成细密、均匀、弥散的G．P．区，使得在随后的时效过程中形成高密度的强化相，减少自然时效的不利影响，提高合金的硬度。含有稀土的合金预时效后硬度提高约28％，加入稀土后较为适宜的预时效工艺为140℃10min。     

Al-Mg-Si合金强化作用的键分析

对Al-Mg-Si合金中主要析出相[3(Mg2Si)以及纯硅晶胞的键电子密度计算，表明硅晶胞中置强的Si-Si键nA比β(Mg2Si)相的Mg-Si置强键nA要强2倍，相应的置强键密度-ρ也大2倍，这是影响Mg2Si颗粒的生长以及合金的硬度和强度等力学性能的主要原因。     

预变形结合人工时效对Al-Mg-Si合金力学性能的影响

研究预变形结合人工时效处理对AA6060铝合金强度和韧性的影响。对经过均匀化热处理和挤压加工的AA6060铝合金进行固溶处理,然后对材料实施0-10%的预变形并再进行时效处理或者在人工时效过程中进行同步变形。通过对不同时效处理后的合金的显微硬度和拉伸性能分析,发现预变形对材料的时效行为和力学性能有显著影响,它可以使合金的时效速度明显加快。比较预变形和同步变形对人工时效的影响发现,同步变形结合人工时效可以使该合金在更短的时间内得到更好的力学性能。对两种变形对时效行为的影响机理进行了探讨。     

Al-Mg-Si合金的形变热处理研究

Al—Mg—Si合金中，随着Mg、si含量增加，在一定范围内可以使合金的抗拉强度提高，但使塑性下降。同一合金的自然时效状态的强度比人工时效状态的低，而塑性要高。固溶温度从510℃提高到530℃可以提高合金的强度；合金经形变热处理后，硬度提高，随变形量的增加，材料的起始硬度提高，时效峰值时间提前，但到达峰时效后硬度下降较快；不同变形量的时效峰值时间不变；在相同的变形量下，时效温度提高使时效峰值时间提前，且时效温度越高，达到峰时效的时间越短；在175℃时效时。经过变形的合金时效峰值时间缩短到约3h，而未变形的合金的时效峰值时间为8h。     

合金元素对Al-Mg-Si合金机械性能的影响

以Al-Mg-Si合金为研究对象,借助热力学模拟方法分析了过剩Si、Mn含量对Al-Mg-Si合金挤压制品强度、塑性和韧性等性能的影响。结果表明,过剩Si可促进强化相β″均匀析出,提高了合金的强度。但过剩Si易在晶界处聚集偏析,使晶界脆化,降低了合金的塑性和韧性;在时效过程中,合金中的Mn易与Si形成第二相,消耗了部分Si,从而减少了强化相β″数量,导致高Mn合金时效后的力学性能低于低Mn合金,但Mn的细化作用改善了合金的折弯性能。     

热处理工艺对Al-Mg-Si合金导电性及力学性能的影响

采用双电桥法、拉伸性能测试、光学及扫描电镜,研究了热处理工艺对铸态和热压缩态6063铝合金电导率及力学性能的影响。研究表明,经T6处理的铸态及热压缩态合金电导率均随时效时间的延长和温度的升高而提高;热压缩态合金电导率及抗拉强度均高于相同热处理条件的铸态合金;最优热处理工艺分别为:铸态合金525℃×1.0 h固溶处理+200℃×4.0 h时效处理,热压缩态合金525℃×1.0 h固溶处理+190℃×6.0 h时效处理。     

一种Al-Mg-Si合金板材退火工艺研究

试验研究不同加工率、退火温度和退火保温时间及退火冷却方式对一种Al-Mg-Si合金板材组织和性能的影响。通过力学性能检测、金相组织观察和X射线检验等手段,确定了该合金O状态板材的退火工艺为最佳退火温度范围380℃~400℃,退火保温时间1 h~2 h;退火冷却方式为空冷。按上述工艺参数,在工业性生产条件下生产出了力学性能和组织均满足研制目标要求的板材。     

轧制工艺对Al-Mg-Si合金板材力学性能的影响

通过对Al-Mg-Si合金板材的组织观察和力学性能的测试,研究了采用不同变形量的3种轧制工艺对Al-Mg-Si合金板材显微组织和力学性能的影响,并探讨了该合金的强化机制.结果表明,轧制工艺对Al-Mg-Si合金的显微组织和力学性能均有显著影响.在总变形量相同的条件下,经47％、53％、67％的热轧,然后进行73％、80％、87％的冷轧的板材综合力学性能最好,其抗拉强度、屈服强度、伸长率和布氏硬度(HB)分别为398.4 MPa、325.8 MPa、20％、112.0;其强化是形变强化、细晶强化和第二相强化共同作用的结果.     

预处理对汽车用Al-Mg-Si合金组织和晶间腐蚀行为的影响

采用拉伸试验、晶间腐蚀试验、电化学测试、光学显微镜、透射电镜等方法手段研究了Al-Mg-Si合金在不同预处理条件下经烤漆处理后的微观组织与晶间腐蚀行为的演变规律。结果表明,随着预变形量的增加,试验合金晶界析出相的数量密度和尺寸相应地减小,而晶内析出物(β″相)的析出数量增加,尺寸减小,以致不同的预处理试验合金具有不同的综合性能。由预应变和预时效组成的预处理工艺有利于提高Al-Mg-Si合金的综合性能,其晶间腐蚀抗力和烘烤硬化性能都得到显著提高,这主要归因于合金在烤漆过程中不产生无析出区,形成的晶界析出物数量少而不连续,以及基体强化相β″相通过消耗大量溶质原子而充分地析出。     

Mg-5Sn-xSi合金的铸态显微组织和性能

根据4Mg+ SiO2=Mg2Si+2MgO,利用高纯度石英砂与Mg液反应,采用普通凝固方法制备Mg-Si二元中间合金.利用Mg-Si中间合金、99.9％Mg和99.9％Sn制备Mg-Sn-Si三元合金,通过调整Si的含量研究Mg-5Sn-xSi系合金的组织和性能.利用光学显微金相定量分析、XRD分析,以及显微硬度测试,研究添加0～10 ％Si铸态Mg-Sn-Si合金的显微组织与力学性能.实验结果表明,Mg-Sn-Si合金主要由α-Mg、Mg2 Sn和Mg2 Si 3相组成,无Mg-Sn-Si三元相.当Si≤6％时,合金显微硬度随Si含量的增加而增加.当Si含量≥6％时,合金显微硬度随Si含量的增加而降低.     

Mg量对过共晶Al-18%Si合金组织与性能的影响

为改善Al-18％Si组织形貌，利用扫描电镜与金相显微镜观察了不同含Mg量过共晶Al-Mg-18％Si合金的显微组织，并测试相应的力学性能，研究了强化处理的作用。结果表明：镁在过共晶Al-Si合金中的作用是通过热处理来实现，随镁含量的增加，合金的强度稍有增加，但伸长率有所下降。为了提高金相组织与力学性能，Mg量应控制在0．5％～3．0％。     

稀土含量对Al-Mg-Si汽车板材耐蚀性能的影响

研究了合金中稀土含量及时效工艺对Al-Mg-Si合金汽车板材耐腐蚀性能的影响.结果表明,在一定的时效状态下,加入稀土有利于改善合金的性能.稀土的加入使合金腐蚀速度减小,腐蚀变得均匀,腐蚀程度显著减轻.稀土含量为O.2%时最佳,但稀土的加入易形成溶质贫化区,产生晶界电偶腐蚀,加重了合金的剥落腐蚀.     

热处理工艺对锶变质近共晶Al—Si铸造合金力学性能的影响

以正交试验为基础,通过调整Mg含量和热处理工艺,分析它们对Sr变质近共晶Al-Si铸造合金力学性能的影响,结果表明,合金强度影响因素的主次顺序为：固溶时间、时效时间、Mg含量和时效温度;伸长率影响因素的主次顺序为：Mg含量、固溶时间、时效时间和时效温度。固溶时间对抗拉强度和伸长率均为显著影响因素,其与固溶过程中硅相形貌发生改变有关。在合适的工艺条件下,合金的力学性能可达到σb≥315MPa,δ≥6%。     

铸造工艺对自生Mg2Si/Al-20Si复合材料组织及性能的影响

采用熔体直接反应法制备了Mg2Si/Al-20Si复合材料,研究了不同浇注温度、冷却强度对该原位自生复合材料组织及性能的影响.结果表明,浇注温度为750 ℃时,复合材料中Mg2Si和初晶Si晶粒均匀细小,力学性能较好;在过低或过高的浇注温度时,复合材料中Mg2Si和初晶Si晶粒变粗大,力学性显著降低.同时,随着冷却强度的增加,复合材料的力学性显著增强.     

微量Sr对Al-Mg-Si基合金板材力学性能及成形性能的影响

研究了微量Sr对Al-Mg-Si-Cu基合金力学性能、成形性能的影响。结果表明：在所研究合金中加入Sr能够产生微合金化，改变合金的热力学平衡，使Mg、Si、Cu在合金中重新分布。当合金中Sr的质量分数为0．013％时，与不含Sr的合金相比，其力学性能、成形性能更高，且具有较好的综合性能。当合金中Sr的质量分数为0．093％时，与Sr的质量分数为0．013％的合金相比，其力学性能、成形性能下降，且综合性能较差。     

镁硅质量比对Al-Mg-Si合金组织、热学和力学性能的影响

以Al-Mg-Si(6XXX)系合金为基础,通过改变Mg、Si质量比,采用金属型铸造研究不同w(Mg)/w(Si)对合金的组织、热导率及力学性能的影响。结果表明,当w(Mg)/w(Si)小于1.53时,合金中的相组成主要为共晶Si、α-Al和β-Mg₂Si相;当w(Mg)/w(Si)为1.53时,合金中出现θ-Al2Cu相,而共晶Si相消失;当w(Mg)/w(Si)大于1.53时,合金中出现新相S-Al2CuMg相,而θ相逐渐减小最后消失;当w(Mg)/w(Si)为1.53时,合金具有最佳的综合性能,其热导率为175.5 W/(m·K),抗拉强度为153 MPa,硬度(HV)为109.14,伸长率为6.54%。     

冷却速度对Mg2Si增强过共晶Al-Si合金组织与性能的影响

采用液态熔融法制备Mg2Si增强过共晶Al-Si合金自生复合材料。研究了冷却速度、稀土(Pr)变质处理对铸态显微组织与性能的影响。结果表明,在液相线附近,冷却速度快,晶粒均匀细小;稀土(Pr)变质剂对初生硅及共晶组织均有明显的细化效果,并细化Mg2Si、改变其形貌与尺寸,可显著提高合金的力学性能。     

Effect of Chemical Composition and Heat Treatment on Mechanical and Corrosion Properties of High-Chromium Nitrogen Steels

The effect of alloying of high-chromium nitrogen steels with manganese and nickel on their mechanical and corrosion properties is studied. Preferred modes of heat treatment providing the best combination of properties are presented.