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  • 简介:摘要:以Al-Mg-Si合金为研究对象,通过金相组织、SEM、EDS、TEM等分析手段,采用显微硬度测试、拉伸性能测试等检测手段,研究了高Fe含量的添加对Al-Mg-Si合金的铸态及加工态组织和性能的影响。实验结果如下:(1)Fe元素的添加可以细化铸态组织晶粒,提高铸态组织硬度,同时造成铸态组织中元素富集,形成鱼骨状组织。(2)高Fe元素含量的添加使合金实现均匀化所需温度升高、时间延长,同时降低合金的过烧温度,导致均匀化更加困难。(3)Fe元素可以使经过575℃/50min固溶处理及170℃/8h时效处理后的合金板材的晶粒由80μm降低到60μm,对合金的晶粒起到细化作用。两种合金的再结晶程度均在98%以上,Fe元素对合金的再结晶过程影响不大。(4)Fe元素对合金的力学性能可以起到优化作用。添加Fe元素后合金的峰值时效硬度由124.5HV提高至126.7HV,轧向抗拉强度及屈服强度提高4%。

  • 标签: Al-Mg-Si 均匀化处理 固溶时效处理 显微组织 力学性能
  • 简介:研究Al-Mg-Si合金晶界组成相(Al-Mg2SiAl-Mg2Si-Si)间的电化学行为和动态电化学耦合行为,提出Al-Mg-Si合金的晶间腐蚀机理。研究表明,晶界Si的电位比其边缘Al基体的正,在整个腐蚀过程中作为阴极导致其边缘Al基体的阳极溶解;晶界Mg2Si的电位比其边缘Al基体的负,在腐蚀初期作为阳极发生阳极溶解,然而由于Mg2Si中活性较高的元素Mg的优先溶解,不活泼元素Si的富集,致使Mg2Si电位正移,甚至与其边缘Al基体发生极性转换,导致其边缘Al基体的阳极溶解。当n(Mg)/n(Si)〈1.73时,随着腐蚀的进行,合金晶界同时会有Mg2Si析出相和Si粒子,腐蚀首先萌生于Mg2Si相和Si边缘的无沉淀带,而后,Si粒子一方面导致其边缘无沉淀带严重的阳极溶解,另一方面加速Mg2Si和晶界无沉淀带的极性转换,从而促使腐蚀沿晶界Si粒子及Mg2Si粒子边缘向无沉淀带发展。

  • 标签: AL-MG-SI合金 晶间腐蚀 腐蚀机理 电化学行为 MG2SI SI
  • 简介:[摘要]铝,属于世界范围内所广泛应用的一类有色金属,更属于最多存储量的一种金属元素。6000系的铝合金,它主要是经热处理有效强化所产生中高强度的合金系列,其以镁、硅为主要元素,加工性能优良。现阶段针对超细晶的摩擦磨损层面研究多局限于涂层、薄膜、经表面部位纳米化纯金属、超硬材料、复合材料当中,对固溶合金及含大量第二相的合金,尤其是针对超细晶的铝合金实际摩擦学行为及其磨损机制层面研究往往鲜少。对此,本文主要探讨超细晶类6061Al-Mg-Si铝合金基本力学性能及其摩擦磨损相关行为,仅供参考。

  • 标签: []铝合金 超细晶 6061Al-Mg-Si 摩擦磨损 力学性能 行为
  • 简介:研究了热处理制度和时效工艺的改变对Al-Zn-Mg铝合金的组织结构、力学性能和应力腐蚀性能的影响.研究结果表明:高温预析出可以改变Al-Zn-Mg铝合金晶界的析出相大小和分布,从而改善其抗应力腐蚀性能;在T6和T612种人工时效条件下,预析出的合金的抗应力腐蚀性能均好于无预析出的合金.在自然时效状态下,引入超声波,对无预析出合金的应力腐蚀性能进行了初步探索,发现超声波可以提高合金的抗应力腐蚀性能,而对合金的硬度无影响.

  • 标签: Al-Zn-Mg系铝合金 应力腐蚀 时效硬化 微观结构 超声 热处理
  • 简介:Al-Fe-Mg-SiAl-Fe-Mn-Si2个四元系进行热力学优化评估,并对这2个四元系富Al角的零变量平衡反应温度和液相成分进行了计算.采用光学显微镜,扫描电镜和电子探针技术,系统研究了多组元Al合金Al356.1定向凝固的显微组织及显微偏析.计算模拟了3个多组元Al合金(Al356.1,Al356.2,Al518.2)的平衡凝固和非平衡凝固的显微组织及显微偏析.模型计算结果与实测数据很吻合,证实了所建立的多组元体系热力学及动力学数据库的可靠性.

  • 标签: 铝基合金 凝固 显微组织 计算模拟
  • 简介:Al-Zn-Mg-Cu系超强铝合金因为高强度和高韧性,已作为轻质高强结构材料广泛应用于航空航天领域。该文主要介绍国内外高强铝合金的发展历程及最新研究进展,指出Al-Zn-Mg-Cu超强铝合金的研究经历了高强低韧→高强耐蚀→高强高韧耐蚀→超强高韧耐蚀4个发展阶段,认为调控晶界结构及晶界析出相状态已成为目前铝合金研究的重点;简要评述微观组织和晶界结构对超强铝合金性能的影响,并介绍超强铝合金弥散相和形变—热处理工艺的研究现状及其调控晶界结构和晶界析出相状态的原理。最后指出寻找新型弥散相和开发新型的形变—热处理工艺是提高超强铝合金性能的重要发展方向和途径。

  • 标签: 超强铝合金 微观组织 晶界结构 弥散相 热处理
  • 简介:摘要: 时速300公里以上的动车组,无论是在车身重量还是车体强度上,都有着严格的要求。以7N01系铝合金为代表的Al-Zn-Mg高强铝合金因其优异的性能,被广泛应用于铁路、航空等特种设备上。铝合金强度越高,时效强化相含量随之升高,同时强化相在晶界富集,晶界断裂成为断裂的主导因素,最终导致合金的断裂韧性和应力腐蚀抗性降低。本文通过高温压缩试验,分析研究动车组高强铝合金车体的热力学性能,分析热处理工艺对其组织和性能的影响,优化热加工过程中的工艺参数,进而指导实际生产。

  • 标签: 动车组 铝合金 性能 热加工
  • 简介:采用原位电阻率测试和透射电镜观察研究Al—0.96Mg2Si合金的析出行为及其对电阻率的影响。发现峰值时效的析出相包括β"和β',而他们的比例随着时效温度和时间的改变而变化。合金在175℃峰值时效内的析出相主要是针状β"相(也包括pre-β")。这些析出相会随着时效时间的延长而长大,但是进一步延长时效时间至超出峰值时效时间后,析出相的尺寸变化并不显著。合金电导率的变化规律与之类似。合金硬度峰值时效后,继续时效很长一段时间硬度变化都不显著。由于温度是影响β"β’比的主要因素,因此时效温度也是影响电阻率的主要因素。时效温度越高β"/β’的比值越小,△p下降的速度就越快。硬度也随着该比值的减小而降低。通过对透射电镜照片分析获得析出相的分布参数,建立了析出相与电阻率之间的半定量关系式。

  • 标签: AL-MG-SI合金 亚稳相 电阻率 时效 析出相
  • 简介:研究Zr添加对Al-Mn-Si-Zn合金显微组织、力学性能及电化学性能的影响。透射电镜观察表明,Zr合金化可使退火态合金中的析出相更加细小、弥散,但是对模拟钎焊态合金的影响较弱。拉伸实验结果表明,添加Zr能够显著提高退火态合金的力学性能,但是对模拟钎焊态合金影响不大。电化学实验结果则表明,Zr元素的添加可降低退火态合金的抗腐蚀性能,但是对模拟钎焊态合金的影响不大。

  • 标签: 铝合金 Zr合金化 析出相 腐蚀 力学性能
  • 简介:采用一种新的螺杆挤压法以AA6063合金和工业纯Mg混合颗粒为原料制备Al/Mg双金属复合材料。加入铝合金中的镁合量最高可达到12.5%(质量分数)。所制备复合材料由细小晶粒组织组成。其显微组织中除有原料中的物相外,还观察到由γ-Mg17Al12包围的岛状Al2Mg3金属间合物。复合材料的强度随Mg含量的增加逐渐增高。含Mg为10%复合材料的极限抗拉强度最高,超过350MPa。断裂表面分析结果表明,增加Mg含量导致材料发生较严重的脆性断裂及断裂机制的较小变化。因此,应对挤压工艺条件进行进一步优化。

  • 标签: Al/Mg复合材料 挤压 显微组织 力学性能
  • 简介:研究添加Al-5Ti-lB-RE细化剂对Al-7.0Si-0.55Mg(A357)合金的显微组织和力学性能的影响。先利用真空熔炼技术制各Al-7.0Si-0.55Mg合金,然后在Al-7.0Si-0.55Mg合金中加入不同成分的Al-5Ti-1B-RE中间合金。通过X射线衍射仪(XRD)、金相显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)对显微组织和拉伸试样的断口形貌进行观察。在室温下对合金的力学性能进行测试。观察Al-5Ti-1B-RE细化剂的形态以及内部结构,可以发现以TiB,为异质形核核心的TiAl3/Ti2Al20RE的壳层结构相。在Al-7.0Si-0.55Mg合金中加入Al-5Ti-1B-3.0RE细化剂后,抗拉强度会有明显提升,直到0.2%添加量时,抗拉强度会达到峰值。

  • 标签: A357 Al-5Ti-1B细化剂 稀土 断口 细化作用 抗拉强度
  • 简介:摘要:利用金相显微镜、电子万能材料实验机对Al-Cu-Mg-Ag合金的微观组织与力学性能进行了测试。结果表明:随着时效时间的延长,合金晶界上的第二相先固溶于基体,又逐渐从基体中析出,合金的晶粒先增大后减小;合金的强度先急剧增加,后趋于平缓,塑性先减小后趋于稳定。

  • 标签: Al-Cu-Mg-Ag合金 时效工艺 微观组织 力学性能
  • 简介:利用透射电镜(TEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)研究高压扭转大塑性变形纳米结构Al-Mg合金的微观结构演变和位错组态。结果表明:对尺寸小于100nm的晶粒,晶内无位错,其晶界清晰平直;而尺寸大于200nm的大晶粒通常由几个亚晶或位错胞结构组成,其局部位错密度高达10^17m^-2。这些位错是1/2〈110〉型60°位错,且往往以位错偶和位错环的形式出现。在高压扭转Al-Mg合金的超细晶晶粒中,用HRTEM同时观察到分别由0°纯螺型位错和60°混合位错分解产生的Shockley部分位错而形成的微孪晶和层错。这些直接证据证实,通常存在于FCC纳米晶中由晶界发射部分位错而产生孪晶和层错的变形机制,同样可以存在于超细晶FCC金属中。基于实验结果,分析了高压扭转Al-Mg合金中的局部高密度位错、位错胞、非平衡晶界、层错和孪晶等对晶粒细化的作用,提出了相应的晶粒细化机制。

  • 标签: Al-Mg铝合金 大塑性变形 高压扭转 位错组态 晶粒细化 变形机制
  • 简介:通过3种不同热处理工艺使一种Al-Mn-Fe-Si合金获得了不同固溶液和不同尺寸及数量的弥散析出相,包括铸造态,一种富含高密度、细小、弥散相的状态,另外一种状态则仅有少量、相对粗大的弥散相。采用EBSD技术系统研究冷轧后退火过程中微观组织的演变以及初始组织状态对再结晶动力学、再结晶晶粒形貌和织构的影响。结果表明,再结晶动力学、最终微观组织和织构由加工条件和合金的初始组织和固溶度决定。高密度弥散析出相阻止形核,显著阻碍软化过程,最终得到粗大的狭长晶粒以及P和ND-rotatedcube织构。在没有预先存在的细小、稠密的弥散相并且在退火过程中弥散相析出数量很少的时候则能更快完成再结晶并得到均匀、细小的等轴晶以及显著的立方织构。

  • 标签: 铝合金 Al-Mn-Fe-Si合金 再结晶动力学 微量化学 析出相 再结晶织构
  • 简介:通过光学显微镜、扫描电镜、室温力学性能及电化学腐蚀测试,研究固溶时间对Al-8.54Zn-2.41Mg-xCu(x=2.2,1.3)超强铝合金组织与性能的影响。结果表明,固溶时间延长,合金基体中残余结晶相的数量显著减少,再结晶体积分数增加,电化学腐蚀电位正移。固溶时间为60min时,Cu=1.3%(质量分数)合金的强度和抗腐蚀性能均高于Cu=2.2%合金。当固溶时间延长至180min时,Cu=2.2%合金的抗拉强度和屈服强度略有提高,Cu=1.3%合金强度降低;高铜含量合金剥落腐蚀程度减少,低铜合金剥落腐蚀程度增加,且高铜合金的抗腐蚀性能高于低铜合金。适当缩短固溶时间,能够提高低铜合金的强度和抗腐蚀性能。在相同的固溶条件下,2种合金的电化学腐蚀电位相差不大。

  • 标签: AL-ZN-MG-CU合金 固溶时间 力学性能 腐蚀性能
  • 简介:对7B50铝合金热轧板在460~490℃范围内进行固溶处理、室温水淬及人工时效,通过室温力学性能测试、慢应变速率拉伸实验及电导率测试,结合光学显微镜,扫描电镜和能谱分析,研究固溶温度对Al-Zn-Mg-Cu铝合金组织与应力腐蚀的影响。结果表明,提高固溶温度能有效减少残留相,增加再结晶的体积分数。当固溶温度从460℃提高到490℃时,屈服强度(σ0.2)和抗拉强度(σb)分别提高20.9%和23.5%,固溶温度从480℃升高到490℃时,强度变化不大,但随着固溶温度升高,伸长率先提高后降低,抗应力腐蚀性能先升高后降低。当固溶温度为480℃时,应力腐蚀敏感性最低,综合性能较好。残留相增多和再结晶程度提高是引起应力腐蚀敏感性提高的主要原因。在腐蚀溶液中,应力腐蚀断口形貌为典型的沿晶断裂。

  • 标签: 铝合金 固溶处理 再结晶 应力腐蚀
  • 简介:摘要:本文对一种Al-Si系铸造合金在熔炼过程中产生的不明沉淀物,通过物理、化学,以及熔炼工艺试验,并通过试验数据分析,不明沉淀物的化学成分组成,以及其形成的机理。在此基础上,通过对ADC12铸锭的复熔、定温、保温熔炼过程复现,模拟不同温度温度区间的工艺条件,确定了沉淀物析出、生成长大的温度区间和形成时间,最终得出抑制此类沉淀物的生成的优化解决方案,并对现有生产工艺水平进行改进与提高。

  • 标签: 沉淀物 结晶体 颗粒 化合相
  • 简介:采用光学显微镜和场发射扫描电镜,研究超声波对原位Mg2Si/Al复合材料中初生Mg2Si形态的影响。研究结果表明:超声波处理使初生Mg2Si的晶粒尺寸从150μm降低到20μm,初生Mg2Si形态发生改变。在二维形貌中,未实施超声波振动处理的初生Mg2Si晶粒生长为含有空腔的粗大颗粒,共晶组织生长于其中,相应的三维形态为含有漏斗状空腔的八面体和十四面体。超声波处理后的初生Mg2Si晶粒变成细小、实心三维形态的颗粒,颗粒棱角已发生钝化效应。

  • 标签: 超声波 Mg2Si/Al复合材料 MG2SI 形态 晶粒细化