Al对Mg-1%Cu合金显微组织和力学性能的影响

利用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析仪、电子万能试验机等手段研究不同Al质量分数(1%、3%、5%)对Mg-1%Cu合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:随着Al质量分数的增加,合金晶粒尺寸呈不断减小的趋势,并由块状组织转变为枝晶组织;合金抗拉强度随着Al质量分数的增加而逐渐增加,当Al质量分数为5%时,抗拉强度为207MPa;合金延伸率随着Al质量分数的增加呈先增大后减小的趋势,当Al质量分数为3%时,延伸率最大,为13.59%.     

铝含量对无铅硅黄铜组织及性能的影响

利用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）及电化学腐蚀试验、拉伸试验和切削试验等,观察并研究了Al的质量分数分别为0%,0.2%,0.4%和0.6%的65CuZn3Si无铅硅黄铜的微观组织、腐蚀性能、力学性能和切削性能.结果表明：当加入Al元素后,合金中开始出现富含P,Al,Mg的纳米级黑色小颗粒状质点,并且随着Al含量的增加,黑色质点的数量也随之增多,合金切削性能明显提高.合金的抗拉强度随Al含量的增加而增大,相应地伸长率有所下降,但仍能保持在12%左右.当Al的质量分数为0.6%时,65CuZn3Si合金的切削性能和力学性能达到最佳.     

Sn、Bi对Mg_2Si合金组织与性能的影响

采用机械合金化+热压烧结制备Mg_2Si_(0.6-x)Sn_(0.4)Bi_x(0≤x≤0.02)合金,对合金的力学性能和导电性能进行研究.结果表明:Mg_2Si中掺杂一定摩尔分数Sn和不同摩尔分数Bi,整个衍射峰向低角度偏移,晶体结构并未改变,仍是Mg_2Si型结构;元素Sn、Bi的引入,明显细化了晶粒,合金的平均晶粒尺寸为20.6~32.8nm,具有纳米晶结构;随Bi摩尔分数的增加,合金的抗压强度、抗弯强度和电导率先增大后减小.实验发现,双元素掺杂能够显著提高Mg_2Si合金的性能,其强化是由细晶强化、固溶强化和第二相强化协同作用的结果.     

合金元素对316 LN 不锈钢的力学性能和点蚀性能的影响

研究了N、Cr、Mo和Ni四种合金元素含量的变化对核电主管道用固溶态316LN不锈钢的晶粒尺寸以及常规力学性能和点蚀性能的影响.随着N含量的升高,316LN的晶粒明显细化,其在固溶处理过程中晶粒长大趋势也减小. N含量的升高可改善316LN的力学性能和耐点蚀性能,但是当N质量分数达到0.20%时,其耐点蚀性能又开始变差.晶粒细化对316LN强度的影响远小于N含量对316LN强度的影响. Cr及Ni含量对316LN的晶粒尺寸及抗拉强度、屈服强度等力学性能影响不大;Cr含量增加可轻微改善316LN的抗点蚀能力,Ni元素对316LN的耐点蚀性能影响不大,但可增大钝态的腐蚀速度从而不利于钝化膜的稳定.随Mo含量增加,316LN的晶粒尺寸略有减小,强度增大,延伸率显著降低,耐点蚀能力改善.     

挤压对Mg-Zn-Sn-Al合金力学性能和腐蚀行为的影响

研究了铸态和挤压态Mg-4.5Zn-4.5Sn-2Al合金的微观组织、力学性能和在质量分数3.5%NaCl溶液中的腐蚀行为.结果表明:铸态合金的平均晶粒尺寸为183μm;而挤压后合金的平均晶粒尺寸降低为9μm.挤压态与铸态Mg-4.5Zn-4.5Sn-2Al合金相比,抗拉强度由209 MPa提高到354 MPa,屈服强度由157 MPa提高到216 MPa,伸长率达到19.6%且呈现明显的韧性断裂特征.静态浸泡腐蚀和电化学实验表明,挤压态合金的耐蚀性明显低于相应的铸态合金.     

Zr对Al-10Zn-2.5Mg-1.6Cu合金板材组织与性能的影响

针对T6态Al-10Zn-2.5Mg-1.6Cu铝合金板材，研究了添加质量分数分别为0，0.046%，0.098%，0.151%，0.185%的Zr，铝板中合金相粒子和晶粒的组态以及板材的力学性能.结果表明，Zr含量增加对铝板中微米级T相和Al₇Cu₂Fe相粒子无明显影响，合金中未形成含Zr的结晶相，但纳米级Al₃Zr弥散相粒子数量逐渐增多.添加质量分数为0.046% Zr可细化T6态铝板等轴状Cube取向晶粒；Zr质量分数超过0.098%能抑制铝板再结晶形核，板材晶粒为纤维状，取向以Brass，S，R和Copper为主，且其体积分数随Zr含量增加而逐渐增大.Zr含量增加，T6态铝板的强度逐渐增大，而延伸率先增大后略有减小.Zr质量分数为0.151%的T6态Al-10Zn-2.5Mg-1.6Cu铝合金板材性能最佳，其抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为706，645MPa和10.3%.     

Ni对铝热反应制备块体纳米晶Fe_3Al材料力学性能的影响

通过铝热反应熔化方法制备Ni质量分数分别为5%、10%、15%的块体纳米晶Fe3Al材料,研究材料在室温压缩和弯曲下的力学性能及硬度.结果表明,所制备材料的平均晶粒尺寸均约为21 nm;随着合金元素Ni质量分数的增加,材料的硬度和屈服强度δ0.2逐渐增大;材料在弯曲实验中均表现为脆性断裂,弯曲强度随Ni含量的增加先增大后减小,w(Ni)=10%的材料弯曲强度最大,为328.7 MPa.     

含Bi易切削变形Zn-Al合金显微组织与性能

采用力学性能测试、光学显微镜、扫描电镜和能谱分析技术、切削性能测试、电镀试验对自行配制的含Bi易切削变形Zn-Al合金铸态、挤压态的组织与性能进行研究.研究结果表明:低熔点的Bi相在Zn-Al合金中以针状弥散分布,改善Zn-Al合金的切削性能;Bi含量超过0.5％(质量分数)时,Bi对Zn-Al易切削变形合金电镀性能产生不良影响;自行配制的Zn-10％Al-0.3％Bi-X合金,切削性能良好,抗拉强度达到351 MPa,伸长率为18％,电镀不易起泡,表现出较好的综合性能,可作为部分铜合金替代材料,用于轴承、连接件、五金、家电等结构件.     

Mg-xZn-Y合金显微组织、力学性能与导热性能研究

研究了Zn含量以及定向凝固拉伸速度对Mg-Zn-Y合金显微组织、力学性能和导热性能的影响。结果表明,Mg-x Zn-Y(x=1,3,5%)合金组织主要由α-Mg相与Mg3Zn6Y相组成。随着随着Zn含量的增多,晶粒细化;定向凝固使组织由等轴晶或树枝晶向柱状晶转变,随着拉伸速度的增大,柱状晶宽度变窄。铸态合金的室温力学性能随着Zn含量的增加而增大,定向凝固合金的室温力学性能随着拉伸速度的增大而增大,当拉伸速度为100 um/s时,抗拉强度达到了260.2 MPa,相比于铸态合金,提高了44.1%;伸长率达到了14.46%,相比于铸态合金,提高了61.7%.铸态合金的热导率随着Zn含量的增加而减小,定向凝固合金的热导率随着拉伸速度的增大而减小,但是,相比于铸态合金,定向凝固合金的热导率均有所提高。     

Sb对AE42镁合金中稀土元素的替代作用

真空条件下,以质量分数0.8%Sb元素替代AE42镁合金中部分稀土元素,研究了合金显微组织和力学性能的变化。研究结果表明:AE42镁合金的铸态显微组织主要由α-Mg基体、针状Al11RE3相组成;合金中加入Sb元素后,合金基体中针状Al11RE3相数量减少、形态变短变细,同时基体中出现了-βMg17Al12相和弥散颗粒质点,该弥散颗粒主要为RE2Sb相。实验合金中Sb元素含量保持不变,随着合金中RE含量的增加,合金的力学性能逐渐提高;当RE含量达到1.3%时合金的力学性能达到了AE42镁合金的水平。     

Mg-Al基合金加铋合金化对其力学性能的改善作用

研究了合金元素Ｂｉ对Ｍｇ－９Ａｌ－０．８Ｚｎ（ＡＺ９１）基合金显微组织和力学性能的影响,结果表明Ｂｉ质量分数超过０．５％时,基体中有富Ｂｉ的第二相颗粒形成,并随着Ｂｉ加入量的增多而增加,该颗粒相具有六方Ｄ５２结构,热稳定性较高,适量Ｂｉ的加入改善了合金的铸态组织,提高了合金的室温和高温强度,改善了抗蠕变性能,而塑性有所降低。     

Sn对Mg-5Zn-2.5Al合金微观组织与性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜、万能试验机等分析测试设备研究了Sn对Mg-5Zn-2.5Al-xSn(x=0,1,2,3,4)(ZAT52x)合金组织结构及力学性能的影响.采用Thermo-Calc热力学软件计算了ZAT52x(x=0,2,4)3种合金在Scheil模型条件下液相质量分数与温度的关系以及凝固过程中的相变反应....     

Ameliorating mechanical properties and reducing anisotropy of as-extruded Mg-1.0Sn-0.5Ca alloy via Al addition

Effects of Al addition to a Mg–Sn–Ca ternary alloy on its microstructure and tensile properties after extrusion were studied via extrusion of Mg-1.0Sn-0.5Ca-xAl (x ​= ​0, 0.8, 2.4 ​wt%) sheets and analysis of the extruded materials. The results showed that Al addition not only refined the grain size (from 9.8 ​± ​0.7 ​μm to 8.3 ​± ​0.4 ​μm and 7.6 ​± ​0.5 ​μm) but also accelerated the generation of more second phase (from 0.98 to 1.72 and 4.32%). Except for the CaMgSn and Mg₂Ca in Mg-1.0Sn-0.5Ca alloy, new phase (Mg, Al)₂Ca appeared after Al addition. The addition of Al into Mg–Sn–Ca alloy induced the textural variation from an initially ED-split double-peaked texture to a weakened texture, i.e., divergent elliptical texture, due to the effect of particle stimulated nucleation. This eventually contributed to the improvement of mechanical anisotropy as well as the higher Hc value and n-value. For the strain hardening behavior when tension along the TD, the prolonged stage Ⅱ of Al-modified alloys was closely connected with the additional TD textural components, accelerating the activation of more basal slip. The decreased θⅢ0 in stage Ⅲ of Al-modified alloys is beneficial to the grain refinement and the emergence of more second phase.     

基于正交试验对铸造铝合金电导率和抗拉强度影响规律的分析

挑选了铝合金中常用的9种合金元素,根据这些元素对铝合金物理性能和微观组织的影响规律和影响机制进行了分类。通过设计四因素三变量正交试验分析了这些合金元素对Al-7Si合金导电性能和抗拉强度的影响规律,为开发兼具高导电(热)性能和高强度铸造铝合金提供了有价值的工艺参考。通过对比发现,Sr元素能有效将共晶Si相变质为纤维状,这有利于合金电导率的提升;质量分数为0.6%的Fe也能适当提升合金的电导率。Sb元素能有效将共晶Si相变质为细小片状,这有利于合金抗拉强度的提升;质量分数为0.5%的Ni或0.5%的Zn也能适当提升合金的抗拉强度。Sr和Sb同时加入合金中,共晶Si相的变质效果会恶化,并导致粗大片状共晶Si相析出。     

Sn-8Zn-3Bi无铅钎料的抗氧化性

为了提高Sn-8Zn-3Bi合金钎料的抗氧化性,在Sn-8Zn-3Bi合金基础上,通过加入少量的其他合金元素(A1,P)以提高钎料的抗氧化性.少量A1的加入降低了Sn-8Zn-3Bi钎料的氧化量,而加入P的Sn-8Zn-3Bi钎料在加热过程中不仅没有质量增加,反而出现减重现象.通过扫描电镜和X射线衍射等分析手段研究样品的表面微观结构和显微组织,探讨了A1,P的抗氧化机理.分析结果表明:A1通过在合金表面形成一层致密的氧化膜,阻止钎料直接接触周围空气,从而达到了降低氧化速率的目的;P通过自身不断被氧化而消耗钎料表面的O原子,从而保护元素Sn和Zn不被氧化.     

Optimization of mechanical properties of Sn-3.8Ag-0.7Cu alloys by the additions of Bi,In and Ti

Bi, In and Ti were added to Sn-3.8Ag-0.7Cu (SAC387) solder alloy to optimize the mechanical performance. The alloying effects of Bi, In and Ti on the microstructure, thermal and mechanical properties of SAC387 based solder alloys were investigated. The results demonstrate that adding 3.5 ?wt % of Bi could refine the microstructure, optimize the thermal properties, and improve the tensile strength. Meanwhile, the ductility of the solder alloys reduced evidently. Adding 2.8 ?wt % of In into SAC387–3.5 ?wt %Bi alloy could increase both the strength and ductility, which is attributed to the beneficial effect of In addition, as adding In could improve the solubility of Bi in the β-Sn matrix. Meanwhile, the melting point was reduced, and the wettability improved with the addition of In. Introducing amounts of Ti into SAC387–3.5 ?wt % Bi-2.8 ?wt % In alloy could further increase the strength. However, the ductility was significantly reduced when 0.8 ?wt % of Ti was added due to the formation of the coarse Ti₂Sn₃ phase. The undercooling was remarkably reduced with the addition of Ti. The nanoindentation tests demonstrate that the hardness increased mainly due to the hardening effect of the Bi addition. Among all the samples prepared, alloy SAC387–3.5 ?wt % Bi exhibited the highest creep resistance at the ambient temperature. Further adding In and Ti into SAC387–3.5 ?wt % Bi alloys reduced the creep resistance of the solder alloys. The mechanism associated with the different mechanical responses is also discussed in this study.     

Effects of Sn addition on microstructure and mechanical properties of Mg- Zn-Al alloys

The effects of Sn addition(0, 0.5, 1.0, 2.0 and 3 wt%) on microstructure of Mg-4Zn-1.5Al alloy in cast and extruded states were investigated, and the mechanical properties of as-extruded Mg-4Zn-1.5Al-xSn studied. The experimental results showed that the as-cast Mg-4Zn-1.5Al alloy was composed of two phases α-Mg and Mg_(32)(Al, Zn)_(49), while Sn-containing alloys consisted of α-Mg, Mg_(32)(Al, Zn)_(49) and Mg_2Sn phases, and Mg_(32)(Al, Zn)_(49) was not detected after extruding due to that the most of them dissolved into the matrix during the homogenized treatment. The addition of Sn refined the grains of as-cast and as-extruded Mg-Zn-Al alloys obviously. It was noted that the basal texture intensity reduced with increasing Sn content significantly in as-extruded Mg-Zn-Al alloys. The tensile tests results indicated that Sn addition improve the tensile strength of the extruded alloys,while it had a harmful effect on the ductility. When the addition of Sn was 2 wt%, the ultimate tensile strength(UTS), yield strength(YS) and elongation(ε_f) of the alloy were 280 MPa, 147 MPa and 17.4%, respectively.     

Zn对5083合金显微组织和力学性能的影响

研究了5083合金添加1.5%~5%Zn(质量分数)对合金显微组织和力学性能的影响.通过SEM和EDS对铸态、均匀化处理后和轧制态合金的微观组织进行了表征并测试轧制态合金的拉伸性能.结果表明:铸态合金随Zn含量的增加偏析程度增加,金属间化合物主要为富Mg和富Zn相.均匀化处理后的合金具有良好的轧制性能,均匀化处理后合金金属间化合物量明显减少,部分未溶金属间化合物是Mg_2Si和Al_3Fe相.轧制显著降低晶粒尺寸,轧制试样的晶粒尺寸约150 nm.随着Zn含量增加轧制态合金的屈服强度和抗拉强度增加,延伸率有所下降.     

Ca,Sr对AM80镁合金显微组织和高温蠕变性能的影响

采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和高温蠕变试验机等实验手段研究了碱土元素Ca,Sr对AM80镁合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:在AM80合金中复合添加0.2%Sr和0.5%~2.5%Ca,Ca、Sr元素可逐步细化合金的铸态组织,Ca原子与Al原子优先结合在晶界处生成了高熔点相Al2Ca,抑制了低熔点相-βMg17Al12的形成.AM80合金在高温蠕变过程中,-βMg17Al12相在晶界处存在连续析出和非连续析出2种形式.-βMg17Al12相非连续析出并且垂直于晶界,造成合金蠕变性能较差.当在合金中复合添加Ca,Sr后,高熔点相Al2Ca是主要的晶界强化相,替代低熔点的-βMg17Al12相,从而减少-βMg17Al12相的非连续析出,抑制了晶界滑动,改善了合金的高温蠕变性能.当Ca质量分数增加到2.5%时,合金的高温蠕变性能最优.