谭喜平
,
郑开宏
,
张新明
,
宋东福
,
戚文军
材料导报
通过在再生A356铝合金中加入B2O3-KCl-NaCl复盐熔剂研究了复盐熔剂的添加量和熔炼的静置保温时间对再生A356铝合金的杂质铁的影响.实验结果表明:其铁含量随着B2O3添加量的增加和静置时间的延长而减少,当B2 O3添加量为铝熔体的0.6％、静置保温时间为90 min时,除铁效果最佳,铁含量从1.32％降低到0.97％,除铁率达26.5％.经过XRD检测其炉渣中含高熔点Fe2B,说明铝熔体中杂质铁变化的主要原因是复盐熔剂的B元素与再生A356铝熔体中Fe反应生成高密度的Fe2B沉于炉底,而冶金热力学计算从理论上解释了氧化硼对再生A356铝合金杂质铁的影响.
关键词:
再生铸造铝合金
,
杂质铁
,
热力学
戚文军
,
王顺成
,
陈学敏
,
农登
,
周志
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.02.002
Al-5Ti-1B合金是铝及铝合金的高效晶粒细化剂,可显著改善铝及铝合金的加工性能,提高铝材的质量,但Al-5Ti-1B合金对纯铝及铝合金的晶粒细化机制目前尚未研究清楚.本文分别采用Al-5Ti-1B,Al-10Ti,Al-4B合金和TiB2粉末对纯铝进行细化实验,通过比较TiAl3,TiB2和AlB2对铝晶粒的细化作用,利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和透射电子显微镜,研究了Al-5Ti-1B合金的有效形核相和晶粒细化机制.结果表明,TiAl3是铝晶粒的有效异质形核相,但Al-5Ti-1B合金中的TiAl3因在铝熔体中会熔化而不是铝晶粒的直接形核相.单独的AlB2和TiB2都不是铝晶粒的有效异质形核相,但TiB2通过表面包覆TiAl3后可成为铝晶粒的有效异质形核相.Al-5Ti-1B合金细化铝晶粒的机制为:TiAl3熔解于铝熔体中释放Ti原子,一部分Ti原子通过浓度起伏形成TiAl3,TiAl3再与铝熔体发生包晶转变生成α-Al晶粒直接起到晶粒细化作用.剩余Ti原子在TiB2表面偏聚形成TiAl3,TiAl3再与铝熔体发生包晶转变生成α-Al晶粒起到晶粒细化作用.
关键词:
Al-5Ti-1B合金
,
晶粒细化
,
形核核心
,
细化机制
李慎兰
,
黄志其
,
陈维平
,
刘志铭
,
戚文军
材料热处理学报
为研究铝合金的淬火敏感性,采用分级淬火的方法测定了Al-Mg-Si-Mn合金的时间-温度-转化率(TTT)曲线,并与JMatPro软件绘制的TTT曲线进行了对比.利用EDS和XRD等分析手段并结合Avrami方程,研究了Al-Mg-Si-Mn合金在等温过程中的组织变化和相变动力学.结果表明:Al-Mg-Si-Mn合金在相同温度下等温时,随等温时间的延长电导率呈上升趋势；实验绘制和JMatpro软件计算得到的TTT曲线结果一致；实验合金TTT曲线的鼻尖温度为360℃,淬火敏感性较高；在高温区和低温区的淬火敏感性较低；动力学研究表明,实验合金中相变以针状和层片状沉淀相的增大、增厚交替为主.
关键词:
Al-Mg-Si-Mn合金
,
TTT曲线
,
JMatPro软件
,
淬火敏感性
宋东福
,
戚文军
,
梁涛
,
王海艳
,
周楠
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.04.005
对4组6061 -T6铝合金搅拌摩擦焊接头进行焊后人工时效处理,采用OM,SEM等分析了时效处理工艺对接头的组织和力学性能的影响规律和机制.研究表明:焊缝截面形貌呈现典型的3个区,时效处理后,焊缝区晶粒形貌无显著变化,晶界较自然时效清晰,晶内析出相也明显增多；接头强度和显微硬度随人工时效处理时间的延长而提高,提高幅度随保温时间逐渐减小；时效处理为8h时接头力学性能优良,接头抗拉强度均达到265 MPa以上,约为母材的93.0％；焊核区硬度达到90 HV,约为母材的90％.时效处理中,焊接过程中固溶在基体中的第二相粒子析出,形成弥散强化效应,大幅提高接头的强度和硬度.随着时效时间的延长,析出粒子逐渐较少,强化效应逐渐减弱；接头最薄弱的区均位于后退侧的热机械影响区,其最低硬度值约为母材的75％.拉伸断口均与拉伸方向成约45°角,断口平整,呈典型的切断断口形貌,与自然时效接头的断口形貌相比,时效处理后接头的断口韧窝大而浅,塑性稍有降低.
关键词:
6061-T6
,
搅拌摩擦焊
,
人工时效
,
热机械影响区
黄正华
,
刘汪涵博
,
戚文军
,
徐静
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.06.009
利用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析Mg-3.52Sn-xM和Mg-6.54Sn-xM(M=Al,Zn,Nd,Gd)合金的铸态组织和相组成,测试其拉伸力学性能。结果表明:在Mg-3.52Sn合金中分别添加0.91% (质量分数,下同)Al和1.03%Zn后,粗大树枝晶有所细化,小块状Mg2Sn相极少;分别添加0.92%Nd和1.10% Gd后,树枝晶明显弱化,出现较多的小块状或细短杆状化合物Mg-Sn-Nd和Mg-Sn-Gd。在Mg-6.54Sn合金分别添加0.93%Al和1.08%Zn后,树枝晶明显细化,原先趋于连续网状分布的Mg2Sn相有所破碎;分别添加0.86%Nd和0.74%Gd后,树枝晶亦明显弱化,Mg2Sn相已完全破碎成小块状并呈弥散分布或出现明显破碎,同样出现较多的小块状或细短杆状化合物Mg-Sn-Nd和Mg-Sn-Gd。在Mg-3.52Sn和Mg-6.54Sn二元合金中添加约1%的Al和Zn能有效提高其室温和高温拉伸力学性能,而分别添加约1%的Nd和Gd则不能有效提高其室温和高温拉伸力学性能,且Nd的弱化效果更明显。
关键词:
耐热镁合金
,
Mg-Sn系合金
,
合金化
,
显微组织
,
力学性能
王顺成
,
甘春雷
,
黎小辉
,
郑开宏
,
戚文军
稀有金属材料与工程
采用K2ZrF4、KBF4混合粉末与铝熔体原位合成方法制备了Al-4.99Zr-1.1B合金,利用X射线衍射仪、光学显微镜和扫描电镜,研究了Al-4.99Zr-1.1B合金的显微组织及其对AZ31镁合金的晶粒细化作用.结果表明:Al-4.99Zr-1.1B合金中含有大量细小的ZrB2粒子.随着Al-4.99Zr-1.1B合金添加量的增加,AZ31镁合金的a-Mg晶粒逐渐细化,晶间β-Mg17Al12相从网状转变成细小块状.添加0.6％的Al-4.99Zr-1.1B合金,可使AZ31镁合金的a-Mg晶粒从170 μm细化到45 μm.ZrB2粒子作为a-Mg晶粒的异质形核核心使a-Mg晶粒得到细化.
关键词:
Al-Zr-B合金
,
AZ31镁合金
,
晶粒细化
,
异质形核
宋东福
,
戚文军
,
龙思远
,
陶军
,
农登
,
李扬德
电镀与涂饰
在选择镁合金防护涂层体系时,既要考虑其性能,又要兼顾成本.本文在镁合金基体上制备了12种不同工艺的有机涂层体系,运用价值工程原理对其在2种典型服役条件(海洋环境和一般大气环境)下的技术经济指标进行了评价.结果表明,服役条件对涂层体系的技术经济性能有重要的影响.丙烯酸、陶瓷有机硅涂层体系的技术经济系数随耐蚀性权重的增大而减小,而环氧树脂、有机硅涂层体系则相反.在预处理方面,无铬转化具有最佳的技术经济性;在涂料品种方面,环氧树脂涂层体系的技术经济性能优势明显.无铬转化/环氧树脂涂层体系的综合技术经济性能最佳.
关键词:
镁合金
,
有机涂层
,
前处理
,
价值工程
,
技术经济评价
农登
,
宋东福
,
戚文军
,
梁涛
,
王海艳
稀有金属材料与工程
采用正交试验法设计了以磷酸盐-高锰酸盐为基础的无铬转化工艺优化试验,讨论了工艺对转化膜厚度、耐蚀性能及形貌的影响.结果表明:当ZnSO4和NaF的浓度分别为5和1 g/L,pH值为4时,转化膜耐蚀性能可提高8倍以上.转化液pH值对膜层厚度、形貌及耐蚀性能均影响显著,当pH过小时,膜层疏松易脱落,仅剩下内层转化膜,膜层较薄,耐蚀性能较差；当pH为4时,膜层厚度达到极大值,内、表膜层结合紧密,大幅改善转化膜的耐蚀性能；当pH值继续增大时,膜层致密,但内、外膜层结合力较差,耐蚀性能有小幅提高.
关键词:
镁合金
,
磷酸盐-高锰酸盐
,
转化膜
,
耐蚀性能
黎小辉
,
冯晓伟
,
王顺成
,
戚文军
稀有金属材料与工程
通过X射线衍射分析、金相分析和力学性能测试对大尺寸ZK60镁合金挤压型材的微观组织、织构取向和室温力学性能进行系统研究.结果显示,挤压态ZK60镁合金中主要由a-Mg和MgZn2相组成,此外还有少量的Mg2Zn11和Zn2Zr3相.挤压变形后初始的粗大铸态组织沿着挤压方向被极大地细化和破碎,同时伴有部分动态再结晶发生.大部分晶粒的基面沿着挤压方向和横向排列而不是常规的挤压纤维状取向分布.沿着45°方向取样展现出最好的断裂伸长率,其中间和边部分别为28％和23％,而最大抗力强度则体现在沿着挤压方向拉伸样品在中间和边部分别为325和312MPa.
关键词:
ZK60镁合金
,
挤压型材
,
微观组织
,
力学性能
,
织构演变
宋东福
,
戚文军
,
龙思远
,
陶军
,
李扬德
表面技术
doi:10.3969/j.issn.1001-3660.2012.03.002
微弧氧化前,用打磨和喷砂两种方法对基材进行预处理,获得两种氧化膜试样,对比了这两种试样的形貌、化学组成及耐腐蚀性能,分析了预处理方法对微弧氧化电压值的影响.结果表明:打磨后微弧氧化的电压值高于喷砂后微弧氧化；微弧氧化膜的耐蚀性能较基体大幅度提高,打磨试样的耐蚀性能较喷砂试样提高了40％左右；喷砂试样的氧化膜表面整体保留了喷砂后粗糙不平的形貌,而打磨试样的氧化膜较喷砂试样平整,微孔尺寸均匀且较喷砂试样的尺寸小；氧化膜表面的化学成分主要有O,Mg,Si,Al等,预处理对氧化膜化学成分及含量的影响不显著.
关键词:
镁合金
,
预处理
,
微弧氧化
,
耐蚀性能
