锰元素对喷射成形高强铝合金固溶组织和性能的影响

季飞蔡元华张济山郝斌

（北京科技大学新金属材料国家重点实验室 100083）

摘要：利用光镜，扫描电镜和X射线衍射的观察以及力学性能检测，研究了在高强铝合金中加入锰后对合金固溶组织、拉伸性能以及断口形貌的影响。结果表明，加入锰后能使固溶温度得到提高；通过断口形貌SEM扫描可以看出，含锰铝合金的韧窝比不含锰铝合金要细小，在不出现粗大含锰相时，加锰后断口上沿晶断裂减小；同时在高强铝合金中添加锰元素能提高材料的屈服强度和极限抗拉强度。

关键词：喷射成形；超高强铝合金；显微组织；Mn；性能

分类号：

Influence of Mn content on microstructure of spray-formed 7xxx series

aluminum alloy

JI Fei, CAI Yuan-hua, ZHANG Ji-shan, HAO Bin (State Key Laboratory of Advanced Metal Material 100083) Abstract: The affect of Mn on solution structure，tensile strength and micrographs of fracture of ultra-high strength aluminum alloys were studied by use of OP,SEM and XRD analysis. The results show that Mn element will increase solution temperature; aluminum alloy with manganese has smaller size of dimple and lower fraction of intergranual fracture surface than those of aluminum alloy without manganese when coarse precipitates containing manganese did not

appear;with manganese added, it will improve YS and UTS of high strength aluminum alloy.

Key words: spray deposition; ultra-high strength aluminum alloy; microstructure; Mn; property

前言

高强铝合金具有密度小，强度高，加工性能好等特点，在航空航天和交通运输等领域得到广泛应用。作为主要航空航天结构材料的铝合金正向超高强度、耐腐蚀、低密度、耐热方向发展[1，2]。其中，Al-Zn-Mg-Cu系超高强铝合金具有广阔应用前景，其发展方向是进一步提高合金的强度和综合性能[2]。

在材料制备过程中，通过细化晶粒，提高合金元素的固溶度，添加微量元素，减少杂质含量，选择合适的热处理工艺等方法都可以提高铝合金的强度和塑性。随着热处理工艺的日趋完善，在铝合金中添加微量元素从而提高铝合金的综合性能越来越受到研究者的重视。近年的研究发现，在7xxx系铝合金中添加锰，不仅能细化晶粒、阻碍基体晶粒长大和再结晶，而且，在不降低铝合金塑性和韧性的情况下，能显着地提高铝合金强度[3-5]。这主要是由于在铝合金固溶体中形成了细小弥散的含锰相，这种在合金中均匀分布的含锰相的产生阻碍了晶粒的长大。同时由于含锰相的硬度比铝合金固溶体的硬度大许多，在合金塑性变形时，含锰相促进了晶粒的均匀变形，使滑移难以进行，从而降低了合金中的应力应变集中。

本文分析了用喷射成形工艺制备的超高强铝合金中加入锰含量为%~%的三种7xxx系超高强铝合金，确定了在超高强铝合金中添加锰元素对铝合金

固溶处理和拉伸性能的影响，为喷射成形超高强铝合金成分设计以及变形加工热处理提供依据。

1．实验方法

实验用合金成分如表1。雾化气体为工业纯氮气，雾化压力为?；喷射时接受基板转速为接收盘旋转速度30?60rpm，接受基板下降速度为0.5mm/sec，雾化距离380?400mm ，斜喷角20?30°，喷射沉积雾化温度为720?750℃。

沉积坯经机加工之后进行挤压。挤压温度为420℃，挤压比为20：1。固溶处理时间定为90min，固溶温度分别为470℃、480℃、490℃、500℃。设置了两种时效制度，分别为120℃×24h和130℃×20h。组织分析和能谱分析在Cambridge-S250 型扫描电镜（SEM）上进行，X射线衍射在Philips APD-10型射线衍射仪上完成，强度测试在MTS810力学性能试验机上进行。

表1 合金化学成分

Table1 compositions of alloys（mass fraction，%）

2．试验结果及讨论

2.1 Mn对固溶态组织的影响

图1是不含锰元素的铝合金和含锰元素的铝合金在不同固溶温度下同一放大倍数的光镜照片对比图。从图中可以看出，当温度达到480℃时，不含锰元素的铝合金已经开始出现部分再晶粒现象，而含锰元素的铝合金在

480℃时晶粒还十分细小，没有发生再结晶。温度达到490℃时，不含锰元素的铝合金出现完全再结晶，含锰元素的铝合金出现部分再结晶。从光镜照片对比中可以看出，含锰元素的铝合金晶粒长大速度明显比不含锰元素铝合金的晶粒长大速度要慢。从图中可以得出，锰元素的加入能有效的阻止晶粒长大，从而能够提高合金的固溶温度，进而达到在固溶处理过程中使铝合金中的第二相粒子充分回溶的目的。

（a） %Mn,480℃ (b) %Mn,490℃

图1 固溶态合金金相组织照片

Pictures of metallographic microstructure after solution treatment

图2为固溶组织扫描电镜照片。从左图中可以看出，当固溶温度达到480℃时，不含锰元素的铝合金晶内的析出相基本上都已经回溶，在晶内已经看不到细小的白色点状相，只在晶界上尚有少量白色点状相。通过能谱分析可知，这些晶界上未溶的白色点状相为富铜相，可知含铜相的溶解温度较高。含锰铝合金的扫描电镜照片如右图所示，通过能谱可知，在晶界上存在亮白色的富铜相[7]和方块状的含锰相两种相。根据有关文献报道，如果冷却速度足够大，锰在合金中的固溶度能达到%[6]。但是由于喷射成形过程中冷速不够，在冷却过程中，在晶界上析出了含锰相，含锰相的尺寸大约在4～10μm之间。在挤压过程中，有部分含锰相被破碎，大部分含锰相的长轴沿挤压方向发生旋转，所以从垂直挤压方向看含锰相只有方块状，没有长条形状。

（a ） %Mn ，480℃ （b ） %Mn,480℃

图2 高强铝合金固溶态SEM 照片

SEM pictures of high strength aluminum alloy after solution treatment

图3为含锰量为%的铝合金固溶处理后的X 射线衍射图。从图中的XRD 分析可以看出，随温度升高，铝合金中的第二相粒子逐渐回溶。当固溶温度达到480℃时，经固溶处理后，MgZn 2相已经差不多全部溶解在基体中。当固溶

温度达到500℃时，部分Al 6Mn 相溶解到基体中，同时沿挤压方向的织构消

除，晶粒发生完全再结晶。从X 射线衍射曲线上显示为在挤压过程中消失的衍射峰在曲线上重新出现。不含锰铝合金的X 射线曲线和含锰铝合金的基本

相同，就是曲线中没有MnAl 6相。

I n t e n s i t y / c p s Diffraction angle / °

图3 含%Mn 的高强铝合金的XRD 分析

XRD analysis of high strength aluminum alloy with % Mn

2.2 合金力学性能

表1所列是485℃，90min+120℃，24h固溶、时效处理后的铝合金拉伸性能测试结果。从表中可以看出，在加入锰元素后，铝合金的断裂强度σb 和屈服强度σ都有很大提高，延伸率略有下降。由此可见，目前所制备的锰增韧铝合金达到了较高的强度水平。通过比较可知，铝合金强度的提高主要是由于在合金内部析出了含锰相。含锰相主要有两种形态。一种为在喷射过程中析出的含锰相，这种含锰相尺寸较大，一般为4～10μm，呈长条形，沿晶界析出。一种为热处理过程中析出的含锰相，这种含锰相尺寸细小，一般不超过1μm，呈现晶须状，在晶内析出。少量粗大含锰相对合金性能的影响尚不明确，但如果析出大量粗大含锰相，将会降低合金的性能。当锰含量达到%时，由于喷射成形过程中冷速不够，由于在晶界上析出了大量的大尺寸含锰相，成为合金断裂的断裂源，所以铝合金的拉伸力学性能有所下降。如何在喷射成形过程中提高锰元素在沉积坯中的固溶度，使锰元素能在后续热加工过程中以晶须状析出，是当前研究的一个重点。

表2 铝合金室温拉伸强度

Table2 tensile strength of aluminum alloy on normal temperature

2.3合金断裂行为

从图4（a）中可见，不含锰铝合金的拉伸件呈现纤维状延伸断裂，断口以微孔聚集而成的韧窝为主，有少量晶界裂纹，显示断裂属于第二相粒子引起的晶内断裂与沿晶断裂的混合型断裂[8]。而在含锰铝合金中纤维状组织减少，相对不含锰铝合金，其沿晶断裂有所减少。从图4（c）和图4（d）中可以看出，含锰铝合金大部分韧窝为分布均匀的等轴韧窝，直径约小于1μm。不含锰铝合金韧窝尺寸大部分大于5μm。可见，在铝合金中添加锰元素后能使断口韧窝尺寸减小。根据Nam等人的研究结果[9]：含Mn沉淀相作为一种位错不可切割的粒子，它们和位错的交互作用，阻止了位错的运动，使得拉伸时硬化指数明显提高，同时使得滑移在合金每一个晶粒中均匀发生以及促使平面滑移向交滑移转变，形成晶粒中均匀分布的细小滑移带，而不是产生局部的应变或应力集中，从而使合金维持一个较为恒定一致的延伸率，也随之使断口韧窝尺寸减小。

对于含有锰元素的铝合金，在断口上还分布着一些尺寸为2～6μm的孔洞，是在试样拉伸过程中，晶界上粗大的含锰相脱离铝合金基体时导致。从图4（c）和4（d）中可以看出，当锰含量不同时，随着锰含量的增加，由于粗大的含锰相数量增加，铝合金试样断口上沿晶断裂有所增加。

（a） %Mn （b） %Mn

（c） %Mn （d） %Mn

图4 高强铝合金拉伸断口（SEM）像

Tensile SEM fractographs of high strength aluminum alloy 3．结论

1．在高强铝合金中加入锰元素后在固溶过程中能有效抑制晶粒长大，达到提高固溶温度，让第二相粒子充分回溶的目的。

2．加入锰元素后，经过适当的固溶和时效处理，合金的拉伸性能得到很大提高，但塑性有所下降。

3．在铝合金中添加锰元素能减小韧窝尺寸，降低断口中沿晶断裂所占比例，从而改善高强铝合金的断口组织形态，使之有利于提高铝合

金的韧性。但如果晶界上粗大含锰相过多，将会促使沿晶断裂增加。参考文献

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微量元素对植物生长的作用

微量元素对植物生长的作用汤美巧（江西农业大学，江西南昌 330045）摘要目前被世界公认的微量元素有Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Cl 7种元素。微量元素在作物体内含量虽少，但由于它们大多数是酶或辅酶的组成部分，与叶绿素的合成有直接或间接的关系。在作物体内非常活跃，具有特殊的作用，是其它元素不可替代的。关键词微量元素植物体内叶绿素的合成不可替代 1 植物生长的必需元素地球上自然存在的元素有82种，其余的为人工合成，然而植物体内却有60余种化学元素。植物必需的营养元素有16种：碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)，镁(Mg)、硫(S)、铁(Fe)、硼(B)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、钼(Mo)、氯(CL)。各必需植物营养元素在植物体内含量差别很大，一般可根据植物体内含量的多少而划分为大量营养元素和微量营养元素。大量营养元素一般占植物干物质重量的0.1%以上，有碳、氢、氧、氮、磷、钾、钙、镁和硫共9种；微量营养元素的含量一般在0.1%以下，最低的只有 0.lmg/kg(0.lppm)，它们是铁、硼、锰、铜、锌、钼和氯7种。 2 微量元素的重要性微量元素在作物体内含量虽少，但它对植物的生长发育起着至关重要的作用，是植物体内酶或辅酶的组成部分，具有很强的专一性，是作物生长发育不可缺少的和不可相互代替的。因此当植物缺乏任何一种微量元素的时候，生长发育都会受到抑制，导致减产和品质下降。当植物在微量元素充足的情况下，生理机能就会十分旺盛，这有利于作物对大量元素的吸收利用，还可改善细胞原生质的胶体化学性质，从而使原生质的浓度增加，增强作物对不良环境的抗逆性。 3 微量元素对植物生长的作用 3.1 硼 3.1.1 硼对植物生长的作用土壤的硼主要以硼酸（H 3BO 3 或B(OH) 3 ）的形式被植物吸收。它不是植物体内的结构成分，但它对植物的某些重要生理过程有着特殊的影响。硼能参与叶片光合作用中碳水化合物的合成，有利其向根部输送;它还有利于蛋白质的合成、提高豆科作物根瘤菌的固氮活性，增加固氮量;硼还能促进生长素的运转、提高植物的抗逆性。它比较集中于植物的茎尖、根尖、叶片和花器官中，能促进花粉萌发和花粉管的伸长，故而对作物受精有着神奇的影响。 3.1.2 缺硼症状

热处理对7075铝合金组织和性能的影响

热处理对7075铝合金组织和性能的影响摘要：对7075铝合金进行了固溶和单级时效处理，研究了单级时效对铝合金组织和性能的影响，结果表明铝合金经单级时效后纤维组织消失，在晶界处生成第二相粒子。铝合金显微硬度的峰值时效温度为120℃，时间为16h，硬度为220HV。120℃/24h时效后合金的峰值强度为680.5MPa。本研究中主要阐述热处理对7075铝合金组织和性能的影响。关键词：热处理；7075铝合金；组织性能引言近些年来,铝合金的发展历程先后经历了由单一的追求高强度到追求高强耐腐蚀，再到追求高强高韧耐腐蚀性能，又到高强高韧耐腐蚀抗疲劳，最终到现在的追求高淬透性高综合性能五个发展阶段。然后发展方向却集中在以满足高强高韧铝合金的航空航天领域以及适用于各种使用条件的民用铝合金领域。当前对于铝合金强韧化以及耐蚀性的研究已经成为了重中之重，相信随着综合性能的提高，铝合金在国民经济发展中的运用将更加广泛。 1、7xxx系铝合金概述 7xxx铝合金是以Al-Zn-Mg和Al-Zn-Mg-Cu合金为主的一种超高强度铝合金，它是超高系列铝合金的最主要代表，Fe和Si是7xxx铝合金的主要有害杂质。较2xxx高强度铝合金在强度和硬度方面高出许多。属于热处理可强化的合金。该系铝合金具有强度高、密度小、易加工、焊接性能良好等优良特点，并且一般耐蚀性较好，因此在航空航天工业、车辆、建筑、桥梁、工兵装备及大型压力容器方面得到了广泛的应用。现阶段7xxx铝合金的研究主要集中在通过调节合金化元素和优化热处理工艺来得到高强高韧耐腐蚀的综合性能[1]。这也是本文的研究方向的出发点。该系代表合金如7005、7050、7075等。 2、试验材料与方法试验材料为7075铝合金，将铝合金(尺寸为20mmX20mmX160mm)在盐浴中进行固溶处理，处理工艺为480℃/2h铝合金固溶处理后在试验箱中进行单级时效处理，时效温度分别为100,120,150℃，时效时间为0-48h。将试样按国标GB/T228-2010用线切割加工成拉伸试样，用酒精超声清洗去除表面油污，在MT810万能试验机上进行拉伸强度测试，取5个试样的平均值;采用

铜及铜合金的金相组织分析

铜及铜合金的金相组织分析一）结晶过程的分析结晶是以树枝状的方式生长，树枝状的结晶容易造成夹渣外，通常形成显微疏松。取决于模壁的冷却速度外，还取决于合金成分、熔化与浇注温度等。（二）宏观分析中常见缺陷在浇注过程中往往产生缩孔、疏松、气孔、偏析等缺陷。浇注温度和浇注方式的影响，铸锭、紫铜中容易出现气孔和皮下气孔。由于合金元素的熔点、比重不一，熔炼工艺不当造成铸锭的成分偏析。铸造时热应力可产生裂纹。浇注工艺不当（浇注温度过低），浇注时金属液的中断会造成冷隔。（三）微观分析与铜相互作用的性质，杂质可分三类： 1. 溶解在固态铜中的元素（铝、铁、镍、锡、锌、银、金、呻、锑）。 2. 与铜形成脆性化合物的元素（硫、氧、磷等）。 3. 实际上不溶于固态铜中与铜形成易熔共晶的元素（铅、铋等）。铋与铜形成共晶呈网状分布于铜的基体上，淡灰色。铅含量很少时和铋一样呈网状分布于晶界，其颜色为黑色；铅含量大时在铜的晶粒间界上呈单独的黑点。暗场观察：铅点呈黑色，孔洞为亮点。硫与氧的观察：均与铜形成化合物（Cu2S、Cu2O），又以共晶形式（Cu2S+ Cu、 Cu2O+ Cu）分布在铜的晶界上。氯化高铁盐酸水溶液浸蚀：Cu2O变暗，Cu2S不浸蚀。偏振光观察：Cu2O呈暗红色。 QJ 2337-92 铍青铜的金相试验方法金相分析晶粒度检测金属显微组织分析，晶粒度分析，GB/T 6394-02 金属平均晶粒度测定方法 ASTM E 112-96（2004）金属平均晶粒度测定方法

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喷射成型

喷射成形（Spray Forming）技术，也有人称为喷射沉积（Spray Deposition）或喷射铸造（Spray casting）技术，这是廿世纪80年代以来，工业发达国家在传统快速凝固／粉末冶金（RS/PM）工艺基础上发展起来的一种全新的先进材料制备与成形技术。喷射成形技术的基本原理是用高压惰性气体将金属液流雾化成细小液滴，并使其沿喷嘴的轴线方向高速飞行，在这些液滴尚未完全凝固之前，将其沉积到一定形状的接收体上成形。这样，通过合理地设计接收体的形状和控制其运动方式，便可以从液态金属直接制备出具有快速凝固组织特征，整体致密的圆棒、管坯、板坯、圆盘等不同形状的沉积坯。采用喷射成形工艺制备的材料与用传统铸造或变形工艺制备的材料相比，由于在制备过程中的快速冷却使显微组织明显细化、析出相细小且均匀分布，从而使材料的化学成分和组织在宏观和微观上得到有效地控制，因此材料的力学性能几乎没有各向异性，使材料的总体性能得到了明显的提高。这种新工艺与传统的粉末冶金工艺相比，由于从冶炼到坯件成形可在一个工序完成，省去了粉末冶金制粉、混料、压坯和烧结等多道工序，且可有效地控制材料中的氧含量与纯净度，这可使材料坯件的制造成本大幅度地降低。当今，各工业发达国家利用喷射成形技术在高速钢、高温合金、铝合金、铜合金等先进材料的开发和生产方面已经取得了很大进展，其中高性能铝合金是喷射成形技术领域中最具吸引力的开发方向。喷射成形技术的开发和应用喷射成形技术作为一种高新技术，其产品可广泛用于航天、航空、国防、汽车、化工、海洋和石油等工业领域。国外喷射成形技术的应用开发主要集中在圆锭坯和管坯上，对平板产品的应用较少。目前，已经能生产直径450mm和长度2500mm的棒材，其收得率可高达70%~80%，所生产的管坯直径为150~1800mm、长度为8000，其收得率为80%~90%。而成形的合金材料主要有：铝硅合金、铝锂合金、2000及7000系列铝合金、各种铜合金、不锈钢和特种合金等。这些材料已经用于火箭壳体、尾翼、涡轮发动机涡轮盘、海洋中耐腐蚀管道（IN625合金）、轧辊、导电材料（Cu-Cr、Cu-Ni-Sn等）、汽车连杆、活塞及体育器材等。其中，德国Peak 公司从九十年代末期开始采用喷射成形技术批量生产过共晶Al-Si合金，用于德国Daimler-Benz轿车发动机汽缸内衬套，成为号称世界最先进的V6和V8轿车发动机的标准部件，其年产量在2000年已达到6000吨左右。再如，日本住友轻金属（Sumitomo Light Metal）公司从九十年代开始用喷射成形技术生产最大尺寸为Ф250mm×1400mm的过共晶Al-Si系合金圆锭，其年产量已达1000吨以上，主要供给Mazda公司制造轿车发动机中的一些关键零部件。此外，美国的福特汽车公司、韩国的大宇汽车公司等分别与美国加州大学和韩国KIST中央研究院等单位合作开发了Al-Si系合金，用于生产发动机汽缸内衬材料等，已经批量生产。国内喷射成形技术的研究与开发相对起步较晚，直到80年代末期北京航空材料研究院才研制成功了真空感应熔炼的多功能喷射成形装置，并开展了喷射成形高温合金的研究。其后，国内的一些科研院所和大学也开展了许多基础和应用研究，取得了不少的研究成果。如中南工业大学从九十年代开始研究喷射成形法制备快速凝固铝合金，现在可制备400mm×400mm×20mm 的板材，可制备直径140~350mm、长度200~400mm的管材。其制备的内径153mm的Al-8.5Fe-1.3V-1.75Si的铝合金管坯相对密度达97%以上，研制成功的200mm×200mm×200mm板坯具有良好的轧制和旋压加工性能、优异的室温和高温性能。此

土壤和植物中的锰

土壤和植物中的锰锰在地壳中是一个分布很广的元素，至少能在大多数岩石中，特别是铁镁物质中找到微量锰的存在。锰在植株中的正常浓度一般是20×10-6~500×10-6。植物根及叶片以锰离子（Mn2+）及其与某些天然或合成络合剂结合成的分子形式吸收。原生矿物风化后释放的锰与O2、CO32-和SiO2结合生成许多次生矿物，包括软锰矿(MnO2)、墨锰矿(Mn3O4)、水锰矿(MnOOH)、菱锰矿(MnCO3)和蔷薇辉石(MnSiO3)，其中软锰矿及水锰矿等含锰氧化物含量最丰富。锰在土壤中常见的形态是各种氧化物和氢氧化物。它们常包被在土壤颗粒上，沉积在裂缝和矿脉中，与铁的氧化物和其它土壤组分混合形成结核。单个雏晶体积很小，表面积很大。一般认为，土壤中锰以下列形态存在：（1）交换态锰（Mn2+）；（2）水溶性锰（Mn2+）；（3）水溶和不溶性有机束缚态锰；（4）易还原态锰；（5）各种锰氧化物。各种形态的锰对植物有效性程度不同，它们彼此处于平衡状态。在锰循环中存在两种主要过程，一个是氧化还原过程，另一个是能络合可溶性和不溶性锰的天然络合剂的合成和分解过程。一般认为，有机质的不断消长和植物残体的分解在溶解惰性锰和维持水溶性锰方面贡献最大。锰在土壤溶液中的主要离子态是锰离子（Mn2+），另外一些次要形态有水溶性MnSO4、MnHCO3+和MnOH+。土壤pH值对Mn2+溶解度影响很大，pH值每增加1，Mn2+浓度就降低100倍。在高pH值、石灰性土壤、缓冲性能差、粗质地土壤中锰的有效性低，可通过施用产酸氮肥和含硫化合物的酸化作用来纠正。在极酸性土壤中Mn2+的溶解性可大到足以使敏感作物受毒害的程度，可用施石灰的办法降低土壤pH值而降低Mn2+浓度。高pH值也有利于土壤微生物将可溶性Mn2+氧化成Mn4+生成沉淀，或生成有效性差的锰有机复合物。扩散是锰向植物根系运移的重要机制。土壤中相当大一部分锰与有机质络合。有机锰络合物大大增加了溶液中的锰浓度，因此增强了浓度梯度。在有机质含量高的碱性土壤上，可生成难溶性螯合Mn2+化合物导致锰有效性降低。在泥炭土或腐殖土中，锰也能被禁锢在无效的有机络合物中。在酸性和低氧化还原电位下，土壤溶液中的锰大大增加。土壤淹水或水涝会降低氧（O2）分压，从而降低氧化还原电位。当氧化还原电位低时，Mn4+还原为Mn2+，使锰的有效性增加。这和铁十分相似。在紧实土壤中，通气不良以及根系密集区二氧化碳（CO2）积累也能增加锰的有效性。因为锰的有效性与土壤微生物有关，就与水分干湿，温度高低等气候因素有关，受季节变化的影响。植物组织中锰和磷之间存在着负相关。锰与铁也有强烈的拮抗关系，铁抑制锰的吸收和积累。锰也可以作为氧化剂使作物体内的Fe2+氧化成 Fe3+或抑制Fe3+还原为Fe2+。锰过多会导致缺铁。湿润地区土壤较易缺锰。大多数中性或碱性土壤有可能缺锰。石灰性土壤，尤其是排水不良和有机质含量高的石灰性土壤易缺锰。长年一贯施用粪肥和石灰的老菜园黑土上较易缺锰。极砂的酸性矿质土壤天生含锰低，而且有限的有效态锰已从根区淋出。因Mn2+有移动性，所以能从土壤中淋失，尤其是在酸性灰壤中更易淋失。在排水不良的矿质土壤和有机土壤这经常出现的缺锰现象往往是可溶性Mn2+的过分淋失造

常用金属材料的显微组织观察

工程材料学实验（常用金属材料的显微组织观察）何艳玲编写机电工程学院材料系

常用金属材料的显微组织观察一、实验目的 1．观察各种常用合金钢，有色金属和铸铁的显微组织。 2．分析这些金属材料的组织和性能的关系及应用。二、概述 1．几种常用合金钢的显微组织合金钢依合金元素含量的不同，可分为三种：合金元素总量小于5％的称为低合金钢；合金元素为5～10％的称为中合金钢；合金元素大于10％的称为高合金钢。 1）一般合金结构钢、合金工具钢都是低合金钢。由于加入合金元素，铁碳相图发生一些变动，但其平衡状态的显微组织与碳钢的显微组织并没有本质的区别。低合金钢热处理后的显微组织与碳钢的显微组织也没有根本的不同，差别只是在于合金元素都使C曲线右移(除Co外)，即以较低的冷却速度可获得马氏体组织。例如16Mn淬火后为马氏体组织，40Cr钢经调质处理后的显微组织是回火索氏体，如图1、2所示。GCrl5钢(轴承钢)840℃油淬低温回火试样的显微组织，与T12钢780℃水淬低温回火试样的显微组织也是一样的，都得到回火马氏体＋碳化物十残余奥氏体组织，如图3所示。图1 16Mn淬火组织图2 40Cr钢调质后的组织图3 GCr15钢淬火低温回火后组织图4 W18Cr4V淬火三次回火后的组织

2)高速钢是一种常用的高合金工具钢，例如W18Cr4V。因为它含有大量合金元素，使铁碳相图中的E点大大向左移，以致它虽然只含有0.7～0.8％的碳，但也已经含有莱氏体组织，所以称为莱氏体钢。高速钢的铸造状态下与亚共晶白口铸铁的组织相似。其中莱氏体由合金碳化物和马氏体或屈氏体组成。莱氏体沿晶界呈宽网状分布，莱氏体中的碳化物粗大，有骨架状，不能靠热处理消除，必须进行锻造打碎。锻造退火后高速钢的显微组织是由索氏体和碳化物所组成的。高速钢优良的热硬性及高的耐磨性，只有经淬火及回火后才能获得。它的淬火温度较高，为1270～1280℃，以使奥氏体充分合金化，保证最终有高的热硬性。淬火时可在油中或空气中冷却。淬火组织为马氏体、碳化物和残余奥氏休。由于淬火组织中存在有较大量(25～30％)的残余奥氏体，一般都进行三次约560℃的回火。经淬火和三次回火后，高速钢的组织为回火马氏体、碳化物和少量残余奥氏体(2～3％)(图4)。 3)不锈钢是在大气、海水及其它浸蚀性介质条件下能稳定工作的钢种，大都属于高合金钢，例如应用很广的1Crl8Ni9即18-8钢。它的碳含量较低，因为碳不利于防锈；高的铬含量是保证耐蚀性的主要因素；镍除了进一步提高耐蚀能力以外，主要是为了获得奥氏体组织。这种钢在室温下的平衡组织是奥氏体十铁素体+(Cr，Fe)23C6。为了提高耐蚀性以及其它性能，必须进行固溶处理。为此加热到1050～1150℃，使碳化物等全部溶解，然后水冷，即可在室温下获得单一的奥氏体组织，如图5所示。但是1Crl8Ni9在室温下的单相奥氏体状态是过饱和的，不稳定的，当钢使用时温度到达400～800℃的范围或者从较高温度，例如固溶处理温度下冷却较慢时，(Cr，Fe)23C6会从奥氏体晶界上析出，造成晶间腐蚀，使钢的强度大大降低。目前，防止这种晶间腐蚀的途经有两条：一是尽量降低碳含量，但有限度；二是加入与碳的亲和力很强的元素Ti，Nb等。因此出现了1Crl8Ni9Ti、0Crl8Ni9Ti 等及更复杂的牌号的奥氏体镍铬不锈钢。 200× 500× 图5 1Crl8Ni9钢固溶处理后的组织 2．几种常用有色金属的显微组织 1）铝合金应用十分广泛的铝合金主要分变形铝合金和铸造铝合金两类。依照热处理效果又可分为能热处理强化的铝合金及不能热处理强化的铝合金。

7055铝合金及其颗粒增强复合材料喷射成形技术研究

目录摘要......................................................................................................................................... I Abstract .................................................................................................................................... III 目录..................................................................................................................................... V II 图表清单.................................................................................................................................. X I 第1章绪论. (1) 1.1 研究背景及意义 (1) 1.2 喷射成形技术基本原理 (1) 1.3 喷射成形技术研究进展 (2) 1.3.1 熔炼、雾化阶段—喷嘴结构优化与雾化机理研究进展 (3) 1.3.2 飞行、沉积阶段—熔滴的冷却、凝固和沉积行为 (8) 1.4 颗粒增强金属基复合材料研究现状概述 (10) 1.4.1 基体材料及增强相选择 (11) 1.4.2 颗粒增强金属基复合材料制备方法 (12) 1.4.3 颗粒增强金属基复合材料的应用 (15) 1.5 喷射成形技术在颗粒增强金属基复合材料中的应用 (15) 1.5.1 金属基复合材料喷射成形工艺介绍 (15) 1.5.2 增强相对传统喷射成形工艺的影响 (17) 1.6 本论文研究问题的提出及主要研究工作 (19) 第2章实验方案 (23) 2.1 实验材料 (23) 2.2 喷射成形沉积坯制备 (23) 2.3 喷射成形材料致密化和热处理 (24) 2.3.1 热挤压致密化工艺 (25) 2.3.2 热处理工艺 (26) 2.4 喷射成形材料组织特性分析 (26) 2.4.1 光学显微镜组织观察 (26) 2.4.2 过喷粉末形貌及粒度分析 (26) 2.4.3 扫描电镜组织观察 (27) 2.5 喷射成形材料性能测试 (27)

各种元素对植物的作用

各种元素对植物的作用钾：钾对植物的生长发育也有着重要的作用，但它不象氮、磷一样直接参与构成生物大分子。它的主要作用是，在适量的钾存在时，植物的酶才能充分发挥它的作用。钾能够促进光合作用。有资料表明含钾高的叶片比含钾低的叶片多转化光能50%-70%。因而在光照不好的条件下，钾肥的效果就更显著。此外钾还能够促进碳水化合物的代谢、促进氮素的代谢、使植物经济有效地利用水分和提高植物的抗性。由于钾能够促进纤维素和木质素的合成，因而使植物茎杆粗壮，抗倒伏能力加强。此外，由于合成过程加强，使淀粉、蛋白质含量增加，而降低单糖，游离氨基酸等的含量，减少了病原生物的养分。因此，钾充足时，植物的抗病能力大为增强。例如，钾充足时，能减轻水稻纹枯病、白叶枯病、稻瘟病、赤枯病及玉米茎腐病，大小斑病的危害。钾能提高植物对钾能增强植物对各种不良状况的忍受能力。缺乏钾的症状是：首先从老叶的尖端和边缘开始发黄，并渐次枯萎，叶面出现小斑点，进而干枯或呈焦枯焦状，最后叶脉之间的叶肉也干枯，并在叶面出现褐色斑点和斑块。镁：镁是叶绿素的组成部分，也是许多酶的活化剂，与碳水化合物的代谢、磷酸化作用、脱羧作用关系密切。植物缺镁时的症状首先表现在老叶上。开始时，植物缺镁时的症状表现在叶的尖端和叶缘的脉尖色泽退淡，由淡绿变黄再变紫，随后向叶基部和中央扩展，但叶脉仍保持绿色，在叶片上形成清晰的网状脉纹；严重时叶片枯萎、脱落。铁：铁是形成叶绿素所必需的，缺铁时便产生缺绿症，叶于呈淡黄色，甚至为白色。铁还参加细胞的呼吸作用，在细胞呼吸过程中，它是一些酶的成分。由此可见，铁对呼吸作用和代讨过程有重要作用。铁在植物体中的流动性根小，老叶子中的铁不能向新生组织中转移，因而它不能被再度利用。因此缺铁时，下部叶片常能保持绿色，而嫩叶上呈现失绿症。缺铁症状：缺铁时，下部叶片能保持绿色，而嫩叶上呈现失绿症。铜：铜是植物正常生长繁殖所必需的微量营养元素，是植物体内多种氧化酶的组成成分。植物中有许多功能酶，如抗坏血酸氧化酶、酚酶、漆酶等都含有铜。它还参与植物的呼吸作用，影响到作物对铁的利用，在叶绿体中含有较多的铜，因此铜与叶绿素形成有关。不仅如此，钢还具有提高叶绿素稳定性的能力，避免叶绿素过早遭受破坏，这有利于叶片更好地进行光合作用。铜能催化若干植物过程在氮的代谢中，缺铜能影响蛋白质的合成，使氨基酸的比例发生变化，降低蛋白质的含量；在碳水化合物的代谢中，缺铜可抑制光合作用的活性，使叶片畸形和失绿；在木质素的合成中，缺铜会抑制木质化，使叶、茎弯曲和畸形，木质部导管干缩萎蔫。缺铜时叶绿素减少，叶片出现失绿现象，幼叶的叶尖因缺绿而黄化并干枯，

均匀化退火对6056铝合金组织与性能的影响

均匀化退火对6056铝合金组织与性能的影响宁波科诺铝业有限责任公司，董培纯邱建平李博摘要：采用热分析技术、扫描电子显微镜、拉伸试验研究均匀化退火处理对于6056铝合金微观组织和力学性能的影响。结果表明：6056铝合金铸态组织存在严重的枝晶偏析及明显的非平衡共晶组织，经过540℃×12 h 均匀化退火处理后，枝晶偏析和非平衡共晶组织明显消除，其强度降低、塑性大幅度提高。关键词：均匀化退火；微观组织；力学性能 The effect of homogenizing annealing on microstructure and properties of 6056 aluminum alloy （Ningbo KENO Aluminum Co.,Ltd，Ningbo 315033，China） Abstract：The influence of homogenizing annealing on microstructure and properties of 6056 aluminum alloy is investigated by heat analysis technology，scan electrical microscope and tensile test. The results show that severe dendritic-segregation and unequilibrium phases exist in its as-cast structure，After 540℃×12h homogenizing annealing treatment，dendrite segregation and unequilibrium eutectic phases eliminate . The strength decrease and the ductility increase obviously. Keywords：Homogenization annealing；Microstructure；Mechanical properties 引言 6056铝合金是广泛应用于汽车和航空领域的一种Al-Mg-Si-Cu合金，其强度比6061铝合金高15%，可焊性、耐腐蚀性能和切削加工性能均优于7075和2024铝合金[1,2]。6056铝合金成分复杂，在半连续铸造过程中，铸锭组织会不同程度地偏离平衡状态，产生严重的枝晶偏析，形成大量的非平衡凝固共晶组织，因此，6056铝合金铸锭必须进行均匀化退火处理，以消除枝晶偏析，同时使合金中非平衡凝固共晶组织溶入基体，最大限度地减少基体中残留的结晶相，提高合金的塑性[3,4]。均匀化退火处理是6056铝合金获得理想工艺性能和力学性能的关键环节之一。目前国内对于6065铝合金的均匀化退火处理的研究还不充分，本文通过研究均匀化退火对6065铝合金微观组织和性能的影响，为6056铝合金的生产提供试验指导。试验材料与试验方法按照表1所示的6056铝合金成分进行配料，使用中频感应炉熔炼，精炼后采用半连续铸造的方法铸成Φ85 mm的铸棒。在铸棒上取样，采用DSC进行热分析试验，得到铸棒中低熔点共晶组织的熔化温度，以确定均匀化退火温度，DSC试验的升温速率5 ℃/min，从室温加热到600 ℃。截取Φ85×100 mm的铸棒进行均匀化退火，均匀化退火温度为540 ℃，保温时间分别是6 h、12 h。从铸态和均匀化退火后的铸棒上切取金相试样，经机械研磨和抛光后，在2 ml HF、3 ml HCl、5 mlHNO3、250 mlH2O 腐蚀液中腐蚀10 s，用清水冲洗干净，然后用酒精擦净吹干，制得的试样采用扫描电子显微镜观察微观组织形貌。将铸态及均

锰元素对喷射成形高强铝合金固溶组织和性能的影响

锰元素对喷射成形高强铝合金固溶组织和性能的影响季飞蔡元华张济山郝斌（北京科技大学新金属材料国家重点实验室 100083）摘要：利用光镜，扫描电镜和X射线衍射的观察以及力学性能检测，研究了在高强铝合金中加入锰后对合金固溶组织、拉伸性能以及断口形貌的影响。结果表明，加入锰后能使固溶温度得到提高；通过断口形貌SEM扫描可以看出，含锰铝合金的韧窝比不含锰铝合金要细小，在不出现粗大含锰相时，加锰后断口上沿晶断裂减小；同时在高强铝合金中添加锰元素能提高材料的屈服强度和极限抗拉强度。关键词：喷射成形；超高强铝合金；显微组织；Mn；性能分类号： Influence of Mn content on microstructure of spray-formed 7xxx series aluminum alloy JI Fei, CAI Yuan-hua, ZHANG Ji-shan, HAO Bin (State Key Laboratory of Advanced Metal Material 100083) Abstract: The affect of Mn on solution structure，tensile strength and micrographs of fracture of ultra-high strength aluminum alloys were studied by use of OP,SEM and XRD analysis. The results show that Mn element will increase solution temperature; aluminum alloy with manganese has smaller size of dimple and lower fraction of intergranual fracture surface than those of aluminum alloy without manganese when coarse precipitates containing manganese did not

A铝合金显微组织及断口分析

目录 1 绪论 (1) 1.1断口分析的意义 (1) 1.2 对显微组织及断口缺陷的理论分析 (1) 1.3研究方法和实验设计 (3) 1.4预期结果和意义 (3) 2 实验过程 (4) 2.1 生产工艺 (4) 2．1.1 加料 (4) 2.1.2 精炼 (4) 2.1．3 保温、扒渣和放料 (5) 2.1. 4 单线除气和单线过滤 (5) 2.1. 5连铸 (6) 2.2 实验过程 (6) 2.2. 1 试样的选取 (6) 2.2.2 金相试样的制取 (8) 2.2.3 用显微镜观察 (9) 2.3 观察方法 (10) 2.3.1显微组织的观察 (10) 2.3.2 对断口形貌的观察 (11) 3 实验结果及分析 (11) 3.1对所取K模试样的观察 (11) 3.2 金相试样的观察及分析 (12) 3.2.1 对显微组织的观察 (12) 3.2.2 断口缺陷 (15)

结论 (23) 致谢 (24) 参考文献 (25) 附录 (27)

1 绪论 1.1断口分析的意义随着现代科技的发展以及现代工业的需求，作为21世纪三大支柱产业的材料科学正朝着高比强度，高强高韧等综合性能等方向发展。长久以来，铸造铝合金以其价廉、质轻、性能可靠等因素在工业应用中获得了较大的发展。尤其随着近年来对轨道交通材料轻量化的要求日益迫切[1]，作为铸造铝合金中应用最广的A356铝合金具有铸造流动性好、气密性好、收缩率小和热裂倾向小，经过变质和热处理后，具有良好的力学性能、物理性能、耐腐蚀性能和较好的机械加工性能[2-3]，与钢轮毂相比，铝合金轮毂具有质量轻、安全、舒适、节能等，在汽车和航空工业上得到了日益广泛的应用[4]。然而，由于其凝固收缩，同时在熔融状态下很容易溶入氢，因此铸造铝合金不可避免地包含一定数量的缺陷，比如空隙、氧化物、孔洞和非金属夹杂物等[5-7]。这些缺陷对构件的力学性能影响较大，如含1%体积分数的空隙将导致其疲劳50%，疲劳极限降20%[8-9]。所以研究构件中缺陷的性质、数量、尺寸和分布位置对力学性能的影响具有重要意义[10]。而这些缺陷往往是通过显微组织和断口分析来研究的。另外，通过显微组织和断口分析所得到的结果可以分析这些缺陷产生的原因，研究断裂机理，比结合工艺过程分析缺陷产生的原因，从而对改进工艺提出一定的有效措施，确定较好的生产工艺，以提高铝合金铸锭的性能。但关于该合金的微观组织及其断口分析研究较少，研究内容深但不够综合，每篇论文多研究其部分缺陷，断口的获得多为拉伸端口。因此，希望对A356铝合金的断口缺陷有一个较为全面的研究。 1.2 对显微组织及断口缺陷的理论分析铸件的力学性能与其微观组织有密切联系[11]。A356合金是一个典型的Al-Si-Mg系三元合金，它是Al-Si二元合金中添加镁、形成强化相Mg2Si，通过热处理来显著提高合金的时效强化能力，改善合金的力学性能。A356合金处于α-Al＋Mg2Si＋Si三元共晶系内，其平衡组织为初生α-Al＋（α-Al＋Si）共晶＋

铝合金铸件的铸造工艺分析

铝合金铸件的铸造工艺分析摘要：随着我国汽车工业的迅猛发展，一方面对汽车用压铸件的需求量日益提升；另一方面为了应对环境污染以及资源紧张的发展现状，对汽车用压铸件的质量要求及应用范围提出了更高的要求。本文从高压铸造的角度探讨铝合金铸件几种关键的高圧鋳造工艺。关键词：铝合金铸件；铸造工艺压力铸造是近代金属加工工艺中发展较快的一种少无切削的特种铸造方法，具有生产效率高、经济指标优良、铸件尺寸精度高和互换性好等特点，在制造业，尤其是规模化产业得到了广泛应用和迅速发展。压力铸造是铝、镁和锌等轻金属的主要成形方法，适用于生产大型复杂薄壁壳体零件。压铸件已成为汽车、运动器材、电子和航空航天等领域产品的重要组成部分，其中汽车行业是压铸技术应用的主要领域，占到70%以上。随着汽车、摩托车、内燃机、电子通信、仪器仪表、家用电器、五金等行业的快速发展，压铸件的功能和应用领域不断扩大，从而促进了压铸技术不断发展，压铸件品质不断提高。本文针对铝合金高压压铸技术进行分析探讨。 1高性能压铸合金技术对于新型高强韧压铸铝合金的开发，主要包括两个方面:一是针对现有传统压铸铝合金的合金成分或添加合金元素进行优化设计;二是开发新型压铸铝合金系。而新型压铸铝合金一般要求其满足以下几点:①适用于壁厚为2-v4 mm复杂结构压铸件的生产;②铸态下的抗拉强度和屈服强度分别可以达到300 MPa和150 MPa，且具有15%的伸长率;③具有良好的耐腐蚀性能;④可以通过工业上对变形铝合金常用的高温喷漆过程对合金进行一定的强化;⑤可进行热处理强化处理;⑥ 可回收利用且环境友好。当前常用的高强韧压铸铝合金有Silafont-36, Magsimal-59, Aural-2及ADC-3等牌号，均为国外开发，其共同特点是Fe含量均比普通压铸铝合金更低;另外其他杂质元素如Zn,Ti等均进行了严格控制。对于新型压铸镁合金的开发，主要包含三个方面:超轻高强度压铸镁合金;抗高温蠕变压铸镁合金;耐蚀压铸镁合金。超轻高强度压铸镁合金的研究主要集中在 Mg-Li系合金，Li元素可提高合金的韧性，而强度则下降，通过添加第三元素，经热处理后，合金的强度得到大幅度提高。抗高温蠕变压铸镁合金的研究主要集中在添加合金元素，其有三方面作用:一是细晶强化，合金元素的添加有利于形成高熔点形核质点达到异质形核细化晶粒的效果;二是析出相强化并钉扎晶界，组织晶界滑移;三是固溶强化，Y等元素固液界面前沿形成强的溶质过冷层，抑制了初生相生长而细化晶粒。而耐蚀压铸镁合金的研究同样集中在添加合金元素上，同时还应与提高力学性能和抗高温蠕变性能相结合，以开发耐腐蚀热稳定优良的压铸镁合金系列为目的，加强对压铸镁合金添加合金元素的研究;开展压铸镁合金后期处理的研究，例如对镁合金表面进行涂层、强化处理，阻止氧化反应和介质腐蚀。目前国内对这部分压铸合金的规模化回收处理通常是采用直接加入火焰炉或感应炉内重熔的方式，此种回收处理工艺所带来的主要问题是金属烧损大、重熔能耗高、环境污染较重、人工劳动强度大、作业条件恶劣等。 2高真空压铸技术当前，真空压铸以抽除型腔内气体的形式为主流，将真空阀装在模具上，其最大的优点在于模具的设计和结构基本上与常规压铸相同，在分型面、推杆配合

各元素在植物的作用

各元素在植物的作用 1. 氮（N）的生理功能-----大量元素生理功能：蛋白质、核酸、磷脂、酶、植物激素、叶绿素、维生素、生物碱、生物膜的组成成分。氮素缺乏：株小，叶黄，茎红，根少，质劣，老叶先黄化。氮素过量：贪青徒长，开花延迟，产量下降。 2. 磷（P）的生理功能-----大量元素生理功能：植素、核酸、磷脂、酶、腺甘磷酸组成成分；促进糖运转；参与碳水化合物、氮、脂肪代谢；提高植物抗旱性和抗寒性磷素缺乏：株小，根少，叶红，籽瘪，糖低，老叶先发病。磷素过量：呼吸作用过强；根系生长过旺；生殖生长过快；抑制铁、锰、锌的吸收。抗寒原理：提高植物体内可溶性糖含量（能降低细胞质冰点）；提高磷脂的含量（增强细胞的温度适应性）；缺磷叶片变紫的原理：碳水化合物受阻，糖分累积，形成花青素（紫色） 3. 钾（K）的生理功能-----大量元素生理功能：以离子状态存在于植物体中，酶的活化剂，促进光合作用、糖代谢、脂肪代谢、蛋白质合成，提高植物抗寒性、抗逆性、抗病和抗倒伏能力。钾素缺乏：老叶尖端和边缘发黄，进而变褐色，渐次枯萎，但叶脉两侧和中部仍为绿色；组织柔软易倒伏；老叶先发病。钾素过量：会由于体内离子的不平衡而影响到其他阳离子（特别是镁）的吸收；过分木质化。抗旱原理：钾离子的浓度可提高渗透势，利于水分的吸收；

抗倒伏原理：促进维管束木质化，形成厚壁组织；抗病原理：促进植物体内低分子化合物向高分子化合物（纤维等）转变，减少病菌所需养分； 4. 钙（Ca）的生理功能-----中量元素生理功能：细胞壁结构成分，提高保护组织功能和植物产品耐贮性，与中胶层果胶质形成钙盐，参与形成新细胞，促进根系生长和根毛形成，增加养分和水分吸收。钙素缺乏：生长受阻，节间较短，植株矮小，组织柔软,幼叶卷曲畸形，叶缘开始变黄并逐渐坏死,幼叶先表现症状。钙素过剩：不会引起毒害，但是抑制Fe、Mn、Zn的吸收。 5. 镁（Mg）的生理功能-----中量元素生理功能：叶绿素的构成元素，许多酶的活化剂；镁素缺乏：根冠比下降；高浓度的K+、Al3+、NH4+可引起Mg缺乏；镁素过量：茎中木质部组织不发达，绿色组织的细胞体积增大，但数量减少6. 硫（S）的生理功能-----中量元素生理功能：蛋白质和许多酶的组成成分，参与呼吸作用、脂肪代谢和氮代谢和淀粉合成。组成维生素B1、辅酶A和乙酰辅酶A等生理活性物质。硫素缺乏：籽粒中蛋白质含量降低；影响面粉的烘烤质量；蛋白质合成受阻，与缺氮症状类似，但是先出现在幼叶。 7.铁（Fe）生理功能：微量元素生理功能：叶绿素合成所必需；参与体内氧化还原反应和电子传递；参与核酸和蛋白质代谢；参与植物呼吸作用；还与碳水化合物、有机酸和维生素的合成有关。

一各种营养元素在作物上的作用

一、氮元素：正常浓度为1%-5%之间，增加叶绿素,促进蛋白质的合成.植株缺氮时生长矮小.发黄,一般先出现于低位叶片,高位叶片仍很绿,严重缺氮时叶片变褐死亡. 二.磷元素正常浓度为0.1%-0.4%之间,最重要的作用是储存和转运能量,从光合作用和碳水化合物代谢中获得和能量储存在磷酸盐化合物中,一备以后的生长和繁育利用.缺磷时能限制全株生长,很少看到像其它元素短缺时出现那种明显的叶片症状. 三.钾元素正常浓度为1%-5%之间, 钾元素在常态下是以活性离子态存在,其功能主要是催化作用:1.酶的激活 2.平衡水分3.参与能量形成4.参与同化物的进行(提高作物含糖量)5.参与氮的吸收及蛋白质合成6.活化淀粉合成酶(促使作物灌浆期子粒饱满)7.活化固态酶(可提高豆科作物根瘤菌数).钾养分不足时,植株抗病能力降低,作物品质下降并减产,尤其是水果和蔬菜.大豆的影响明显.四.钙元素:正常浓度为 0.2%-1.0%之间,钙在细胞伸长和分裂方面起重要作用,缺钙表现为植株顶芽和根系顶端不发育,生长点停止生长,缺钙还常使番茄发生脐腐病和苹果的苦陷病,果实缺少硬度. 五.镁元素:正常浓度为0.1%-0.4%之间,镁是叶绿素分子中仅有的矿物质组成部分.没有叶绿素,植株就无法进行光合作用.所以,缺镁的症状首先在低位叶片出现,并从老部分移向幼嫩部分,进一步发展成为整个叶片组织全部淡黄,然后变褐直至

最终坏死,尤其是棉花,下部叶片可能出现紫红色,然后逐渐变褐.坏死. 六.硫元素:正常浓度为0.1%-0.4%之间,硫元素主要作用是促进植株生长,缺硫会极大地阻碍植株生长,特征均为植株失绿.矮小.茎细和纺锤形.许多植株缺硫症状极似缺氮症状,这不可避免地导致对许多缺素原因的误诊.植物光合作用的合成蛋白质,必须组分胱氨酸.半胱氨酸和蛋氨酸等含硫氨基酸,而植株中90%的硫存在于这些氨基酸中,所以,高质量的氨基酸叶面肥能给植物生长补充充足的硫元素.另外,硫还能提高油科作物含油量. 七.硼元素:正常浓度为6-60ppm,硼在植物分生组织里的发育和生长中起重要作用,因其不易从衰老组织向活跃生长组织移动,最先见到的缺硼症状是顶芽停止生长,继而幼叶死亡,同时也限制开花和后期果实的发育. 缺硼的症状表现为: 1.植株幼叶变为淡绿,也基比叶尖失绿更多,基部组织破坏.如果继续生长,叶片偏斜或扭曲,通常叶片死亡,顶端停止生长.2.叶片变厚.萎蔫或卷叶叶柄和茎变粗,开裂或呈水浸状果实.块茎或块根褪色.开裂或腐烂,苹果缩果病.柑橘导致果皮厚薄不一,果实疙疙瘩瘩,根块作物导致黑心病或褐心病等. 八.铁元素:正常浓度为50-250ppm,其作用是:1.增加植物体内的呼吸作用和叶绿体中光合作用的两个代谢过程中的氧化还原反应,呼吸作用中将氧还原为水,是铁化合物的功能.2.铁

各元素在植物的影响

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各元素在植物的影响 1. 氮（N）的生理功能-----大量元素生理功能:蛋白质、核酸、磷脂、酶、植物激素、叶绿素、维生素、生物碱、生物膜的组成成分。氮素缺乏:株小,叶黄,茎红，根少,质劣，老叶先黄化。氮素过量:贪青徒长,开花延迟,产量下降。２.磷(P）的生理功能--－--大量元素生理功能:植素、核酸、磷脂、酶、腺甘磷酸组成成分;促进糖运转;参与碳水化合物、氮、脂肪代谢；提高植物抗旱性和抗寒性磷素缺乏:株小,根少,叶红,籽瘪，糖低,老叶先发病。磷素过量：呼吸作用过强;根系生长过旺;生殖生长过快;抑制铁、锰、锌的吸收。抗寒原理:提高植物体内可溶性糖含量（能降低细胞质冰点);提高磷脂的含量(增强细胞的温度适应性）;缺磷叶片变紫的原理：碳水化合物受阻,糖分累积,形成花青素（紫色） 3．钾（K)的生理功能-－－--大量元素生理功能：以离子状态存在于植物体中,酶的活化剂，促进光合作用、糖代谢、脂肪代谢、蛋白质合成,提高植物抗寒性、抗逆性、抗病和抗倒伏能力。钾素缺乏：老叶尖端和边缘发黄,进而变褐色，渐次枯萎，但叶脉两侧和中部仍为绿色；组织柔软易倒伏;老叶先发病。钾素过量:会由于体内离子的不平衡而影响到其他阳离子(特别是镁)的吸收；过分木质化。抗旱原理：钾离子的浓度可提高渗透势，利于水分的吸收; 抗倒伏原理:促进维管束木质化，形成厚壁组织；

抗病原理:促进植物体内低分子化合物向高分子化合物（纤维等)转变，减少病菌所需养分; 4.钙（Cａ）的生理功能-----中量元素生理功能:细胞壁结构成分,提高保护组织功能和植物产品耐贮性,与中胶层果胶质形成钙盐,参与形成新细胞，促进根系生长和根毛形成，增加养分和水分吸收。钙素缺乏：生长受阻，节间较短，植株矮小，组织柔软,幼叶卷曲畸形，叶缘开始变黄并逐渐坏死，幼叶先表现症状。钙素过剩：不会引起毒害,但是抑制Fe、Mｎ、Zn的吸收。 5.镁(Mg)的生理功能-----中量元素生理功能:叶绿素的构成元素，许多酶的活化剂；镁素缺乏:根冠比下降;高浓度的K＋、Al3＋、NＨ4+可引起Mg缺乏; 镁素过量：茎中木质部组织不发达,绿色组织的细胞体积增大，但数量减少6．硫（S）的生理功能---－－中量元素生理功能:蛋白质和许多酶的组成成分，参与呼吸作用、脂肪代谢和氮代谢和淀粉合成。组成维生素B1、辅酶Ａ和乙酰辅酶A等生理活性物质。硫素缺乏：籽粒中蛋白质含量降低；影响面粉的烘烤质量；蛋白质合成受阻，与缺氮症状类似,但是先出现在幼叶。 7．铁（Fe)生理功能:微量元素生理功能：叶绿素合成所必需;参与体内氧化还原反应和电子传递；参与核酸和蛋白质代谢;参与植物呼吸作用;还与碳水化合物、有机酸和维生素的合成有关。缺乏症：顶端或幼叶失绿黄化，由脉间失绿发展到全叶淡黄白色。中毒症状：水稻亚铁中毒“青铜病”