Zr元素及冷却速度对Mg-12Sm合金凝固组织的影响

采用冷却斜管工艺以及在金属铸型中预放热电偶的方法,考察了a357合金在不同浇注温度下,经不同长度的斜管处理后,合金液的最高温度以及凝固组织的变化。结果表明:对a357合金进行冷却剪切处理,可有效的细化、球化凝固组织;浇注温度,斜管长度都会影响a357合金最终的凝固组织,随着浇注温度的降低以及斜管长度的增加,a357合金凝固组织中粗大的枝晶向玫瑰晶以及细小的球状晶转变;浇注温度在660℃时,经300、450、600mm斜管处理后,进入铸型的合金液处于半固态区间,而在690、720℃浇注时,经斜管处理后的合金液仍为液态。

采用振动冷却斜管的方法,研究了不同振动工艺参数及浇注温度条件下a357合金凝固组织中初生相及共晶组织的形态差异。结果表明:同一浇注温度下,提高振动加速度或提高振动频率有助于a357合金凝固组织中初生相的细化和球化;同时,在给定的频率条件下,随着振动加速度的提升,共晶si相的形态趋于细化;较低的浇注温度有利于保存振动冷却斜管方法激发的晶核,从而强化a357合金凝固组织的细化效果。

利用旋转磁场控制mg15al二元高铝镁合金凝固过程,以期获得均匀细小的等轴晶,使合金后续的等通道挤压能顺利进行。通过om、sem、eds测试手段研究了旋转磁场对合金凝固组织及溶质分配的影响。结果表明:旋转磁场主要通过与金属液流相互作用引起强烈的旋流而产生搅拌作用来影响合金的温度场与溶质场的分布,故能够显著细化mg15al二元高铝镁合金组织中的初晶α-mg,促进al在初晶α-mg中的固溶,但对于在凝固末期才形成的共晶组织而言,由于凝固末期所剩液相形不成有效流动,其形态受旋转磁场影响不大。随励磁电压增大,晶粒细化效果增加,励磁电压为60v时,晶粒细化效果最佳,al在初晶α-mg中固溶量最高,励磁电压继续增加,由于磁场感生热增加将弱化二次冷却,使晶粒细化效果下降。

采用普通凝固技术在mg-zn-y合金中制备出稳定态准晶相mg30zn60y10。通过光学显微镜、x射线衍射仪、能谱分析仪、扫描电镜和透射电镜显微分析技术,确定准晶的组织、相成分及结构。研究结果表明:由于合金成分不同,导致基体组织不同并使准晶的形貌、分布、数量等存在差异;随y含量的增加,准晶相含量逐渐增加,分布逐渐均匀化,且形貌发生较大变化;当y含量(摩尔分数)小于3%时,基体组织为mg7zn3;当y含量达到3.5%时,基体为组织mgzn。

为了消除粗大针状富铁相对al-fe合金组织和性能的不良影响,在金属型铸造共晶al-2%fe合金中添加了质量分数为0.2%~0.8%的合金元素mg,利用光学显微镜和电子探针研究了mg对共晶合金组织以及富铁相形态的影响.研究结果表明:共晶al-2%fe合金组织为针状al3fe相与(α-al)相所组成的非规则共晶组织;添加mg后,合金组织转变为由树枝状初生(α-al)和枝晶间网状分布共晶体所组成的亚共晶组织,富铁相尺寸显著降低;随着mg添加量的增加,初生(α-al)枝晶二次枝晶间距增大,一次枝晶出现熔断.

研究了波浪型倾斜板振动参数对al-6si-2mg合金凝固组织的影响,结果表明:倾斜板的倾角和长度影响合金在斜板表面的流动剪切强度和剪切时间,从而影响合金的组织.当浇注温度为660-690℃时,随着浇注温度的降低,合金晶粒细化和球化,平均晶粒直径为40μm,晶粒平均圆度值为2.5;浇注温度低于660℃时,晶粒有粗化和枝晶化的趋势.倾斜板的振动作用使表面形成的晶核离开表面进入熔体中,有效地减少了晶粒之间的粘连,解决了结壳问题,提高了形核率,细化了组织;随着倾斜板振动频率的提高,晶粒的平均圆度先降低后提高,振动频率为50-60hz出现最小值.倾斜板的波浪形表面对流动的金属具有搅拌作用,增大了熔体内部的剪切作用,使晶粒更加细小圆整.

通过gleeble—1500d热模拟机研究了不含nb元素和含nb元素耐候钢的连续冷却转变(cct)曲线,分析了nb元素及冷却速度对耐候钢cct曲线及组织变化规律的影响。结果表明,nb元素的加入阻碍了耐候钢相变的发生,降低了各相开始转变的温度,导致相变曲线向右下移动;当冷却速度为15℃/s时,加入nb元素的耐候钢组织发生明显的变化;含nb耐候钢随着冷却速度的增大,其硬度逐渐提高,当冷却速度大于5℃/s时,有大量的贝氏体生成,当冷却速度大于20℃/s时,有部分马氏体生成,均有利于提高耐候钢的强度,改善其性能。

在高温合金中添加一些合金元素，通过固溶强化、沉淀硬化和晶界强化等方法可以使合金具有良好的机械性能。添加微量的c，b和zr等可以强化晶界，提高合金的抗拉强度和蠕变寿命。其中，zr通过改善合金的γ／γ′的错配度，在较高温度时抑制晶界的滑动进而改善合金的高温强度和蠕变寿命。另外，还通过改变晶界碳化物的形态以阻止晶界裂纹的出现，合金的塑性也可以有所提高。台湾的研究人员研究了不同含zr量对细晶镍基高温合金tm-321的组织、抗拉强度和蠕变寿命的影响。

研究了稀土la对铝镁合金凝固区间和微观组织的影响。结果表明,la对铝镁合金凝固区间和微观组织有明显的影响。加入la,合金凝固区间变大、凝固时间增加,合金流动性能得到改善。la的加入对合金有变质作用,晶粒数量增多,尺寸变小,形貌圆整。

研究了合金元素对铝合金压铸模寿命的影响。结果表明,对铝合金压铸模材料h13钢复合添加0.2%sr和0.1%re较单独添加0.2%sr的效果更好;复合添加0.2%sr和0.1%re能使磨损体积从74×10-3mm3减小至48×10-3mm3,高温腐蚀单位面积质量增加从53.8μg/mm2降低至11.2μg/mm2,剪切断面率从52%增加至89%,有效提高了铝合金压铸模的使用寿命。

针对铝锌热镀板存在的问题,通过添加合金元素的方式,提高了铝锌镀板的性能,为该类镀板使用领域的扩大和产品质量的改进提供了途径。

主要讨论了大气腐蚀产生的原因和耐侯钢耐蚀机理,并对合金元素对于提高耐候钢耐大气腐蚀性能的影响进行了分析。

热浸镀锌中合金元素锑的含量对镀层性能有极大的影响,但对其添加量目前尚无统一标准。对硅含量为0.049%的q215工业用钢在含0.04%,0.10%,0.30%,0.80%,1.20%sb的锌池中浸镀0.5～5.0min获得锌镀层,研究了锌池中添加微量锑对钢铁热镀锌的影响。利用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪等测试方法分析了浸镀时间、锌池中锑含量对热浸镀锌合金层组织和厚度的影响。结果表明:添加少量(0.30%以下)的锑对合金层的组织无影响,随浸镀时间延长,镀层厚度呈线性增加;当锌池中添加0.80%sb以后,合金层组织显著改变,化合物粒子变大,镀层耐蚀性变差;锌池中以锑添加量0.10%～0.30%为佳。

采用铸锭冶金法制备了三种成分的5a01高镁铝合金,通过显微组织观察、室温拉伸试验、剥落腐蚀试验及阳极极化曲线测试等方法研究了在5a01铝合金成分范围内增加锰和镁含量对其组织及性能的影响。结果表明:将al-6.13%mg-0.48%mn铝合金中镁含量提高0.5%后,合金中枝晶数量无明显变化,锰含量提高0.5%后,枝晶数量明显减少;锰或镁含量增加0.5%后,均可提高合金的强度,但增加锰含量对合金强度的提高幅度优于镁的;冷轧后经180℃退火2h,该铝合金发生了剥落腐蚀,镁含量提高0.5%后,合金的剥落腐蚀敏感性提高,腐蚀电位降低;增加相同含量的锰,合金剥落腐蚀敏感性降低,腐蚀电位升高。

概述了合金元素si、mg、fe、zn、cu及稀土元素y、sc对6063铝合金组织性能的影响,并提出了今后的发展方向。

以管线钢x52为研究对象,在gleeble1500热模拟机上,主要进行了在奥氏体未再结晶区不同形变量和冷却速度对x52的相变行为及显微组织影响的研究·通过光学显微镜、扫描电镜分析技术可以发现,随形变量和冷却速度的增加,晶粒明显变细·实验结果表明,在奥氏体未再结晶区轧制可以大大地增加铁素体的形核位置,使晶粒细化;同时冷却速度的增大,使铁素体的形核驱动力加大,形核率增加,也使晶粒明显细化·另外,与低碳钢不同的是,在铁素体晶粒边界和铁素体晶粒内部可以观察到有第二相的析出,在奥氏体未再结晶区轧制时,第二相的析出可以抑制再结晶,并且,析出物的存在不仅阻碍位错的运动,而且会造成位错的增殖·因而微合金钢细化晶粒的机理主要有:形变诱导铁素体、铁素体的动态再结晶和第二相的析出抑制晶粒长大使晶粒细化

本专利涉及一种至少含0．1％mg和0．1％li的铝合金铸造方法。该方法的特点是，在金属的凝固过程中，铝合金液表面始终与含有2．0vol％氧和具有水分压低于150pa的干燥气体接触。本专利的铸造方法适用于最容易氧化的铝合金的铸造，特别是含有mg、li，而不含be、ca的铝合金铸造，采用该铸造方法所用的装置成本低，可生产出无表面缺陷的铸锭，且安全可靠、无污染。

本专利涉及一种至少含0．1％mg和0．1％li的铝合金铸造方法。该方法的特点是，在金属的凝固过程中，铝合金液表面始终与含有2．0vol％氧和具有水分压低于150pa的干燥气体接触。本专利的铸造方法适用于最容易氧化的铝合金的铸造，特别是含有mg、li，而不含be、ca的铝合金铸造，采用该铸造方法所用的装置成本低，可生产出无表面缺陷的铸锭，且安全可靠、无污染。

本专利涉及一种至少含0．1％mg和0．1％li的铝合金铸造方法。该方法的特点是，在金属的凝固过程中，铝合金液表面始终与含有2．0vol％氧和具有水分压低于150pa的干燥气体接触。本专利的铸造方法适用于最容易氧化的铝合金的铸造，特别是含有mg、li，而不含be、ca的铝合金铸造，采用该铸造方法所用的装置成本低，可生产出无表面缺陷的铸锭，且安全可靠、无污染。

对a356铝合金分别采用真空低压消失模壳型铸造及消失模铸造工艺进行铸造,并对铸造后铝合金组织和性能进行观察对比。结果表明:铝合金实施真空低压消失模壳型铸造组织细小、密度优于消失模铸造,并且实施t6热处理之后抗拉强度、伸长率以及布氏硬度也显著高于消失模铸造工艺。真空低压消失模壳型铸造工艺拉伸断裂多为韧性断口,消失模铸造工艺拉伸断裂多为脆性断口。因此,真空低压消失模壳型铸造工艺铝合金组织性能优于消失模铸造工艺。

研究了添加2%ga对铸态下mg-x%al-2%ga镁合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明,镁铝合金中加入ga,可明显改善铸态组织,使β相由沿晶界呈断续网状分布变为块状分布,β相上的孔洞消失并得到明显细化,且在β相的周围出现较多共晶组织;能谱分析表明,ga主要存在于β相及β相与基体α相交界处,也有少量固溶于α固溶体中;ga的加入,可明显提高铸态下镁铝合金力学性能,mg-8%al-2%ga镁合金抗拉强度可达248.4mpa、塑性可达10.4%。

以工业纯铝、al-2.5%si合金、al-5%si合金以及al-7%si合金为对象,分别研究了保温条件下超声波处理对其凝固组织的影响。结果表明,在保温条件下,溶质si的含量对超声波处理后铸锭的凝固组织有直接的影响。在694℃无超声波处理时,溶质si含量大的铸锭,等轴晶细小且分布均匀;而在相同条件下进行超声波处理时,随着溶质si含量的增多,等轴晶区域也随之增大,由于随着溶质si含量的增多,细小的二次枝晶以及三次枝晶很容易被声流的搅拌作用所分断,并且破碎的枝晶随着这种搅拌作用而被分散到熔体的各处,从而产生了细化效果。另外,由于超声波的空化作用,对纯铝也有一定的细化效果,但是不如对合金的明显。