Al含量对Pb_Al合金耐腐蚀性能的影响_卢智成

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合金元素Pb、Bi、Sb、Cd对二元镁合金腐蚀性能的影响的开题报告

合金元素Pb、Bi、Sb、Cd对二元镁合金腐蚀性能的影响的开题报告一、背景介绍镁合金具有高强度、轻质、优良的机械性能等优点，受到越来越多的关注和应用。

然而，镁合金在实际使用过程中常常受到腐蚀的影响，特别是在高温、湿度和氧气环境下容易发生腐蚀现象。

为了提高镁合金的抗腐蚀性能，通常采用第二相合金化的方法，即添加合金元素来调节合金的微观结构和化学成分，从而改善其腐蚀性能。

二、研究目的本文得出的目的是探究Pb、Bi、Sb、Cd这四种元素对二元镁合金的腐蚀性能的影响，并对比它们的添加量在不同条件下对腐蚀性能的影响程度，为改善镁合金腐蚀性能提供指导。

三、研究内容1.通过实验研究添加4种合金元素Pb、Bi、Sb、Cd对纯镁和AZ91二元合金的腐蚀行为的影响。

2.考虑不同添加量和不同实验条件下，这些合金元素对腐蚀性能的影响程度，并比较这些元素的添加量和腐蚀性能的关系。

3.通过SEM、EDS等手段进行材料微结构和化学成分分析，探究合金元素的添加对材料微观结构和成分的影响。

4.采用电化学测试等方法来确定合金元素的添加是否会影响镁合金的耐蚀性。

四、研究计划1.材料准备：分别采用真空电弧熔炼法和等离子喷涂法制备不同含量的镁合金样品，包括纯镁、AZ91合金，以及添加不同含量的Pb、Bi、Sb、Cd元素的镁合金样品。

2.实验方法：利用电化学测试仪等相关设备，确定纯镁和镁合金在不同环境下的腐蚀行为和腐蚀速率，探究添加不同含量的四种元素对于腐蚀性能的影响。

通过扫描电镜（SEM）、能谱分析仪（EDS）等方法对实验样品进行形貌和成分分析。

3.实验设计：考虑不同的实验条件，如不同环境、不同添加量等进行设计，并将数据进行分析和比较。

4.预期结果：通过分析实验得出的数据和结果，得到Pb、Bi、Sb、Cd元素在不同含量下对镁合金腐蚀性能的影响情况，比较这些元素的添加量和腐蚀性能的关系，并探究添加这些元素是否会影响镁合金的微观结构和成分。

五、论文结构1.绪论：简述镁合金腐蚀性能和合金元素添加的研究现状和意义。

Al、Cu含量对高熵合金组织及性能的影响

gh entropy alloys; microstructure characteristic; mechanical property;
corrosion resistance
目录
第 1 章绪论 ................................................................................................................. 1 1.1 引言 ................................................................................................................. 1 1.2 高熵合金的制备 ............................................................................................. 2 1.2.1 真空电弧熔炼技术 .............................................................................. 2 1.2.2 磁控溅射技术 ...................................................................................... 2 1.2.3 机械合金化技术 .................................................................................. 3 1.2.4 热喷涂技术 .......................................................................................... 3 1.3 高熵合金的特点 ............................................................................................. 3 1.3.1 热力学——高熵效应 ......................................................................... 4 1.3.2 动力学——迟滞扩散效应 .................................................................. 6 1.3.3 结构——晶格畸变效应 ...................................................................... 6 1.3.4 性能——“鸡尾酒”效应 ................................................................. 7 1.3.5 高熵合金的晶体结构 ......................................................................... 8 1.3.6 纳米化与非晶化 ............................................................................... 10 1.4 高熵合金的性能特点 .................................................................................. 10 1.4.1 高硬度及强度 ................................................................................... 10 1.4.2 高耐磨性 ............................................................................................ 11 1.4.3 耐腐蚀性和抗氧化性 ........................................................................ 11 1.5 电化学腐蚀 ................................................................................................... 12 1.5.1 金属腐蚀的定义分类 ....................................................................... 12 1.5.2 腐蚀电池的极化现象 ........................................................................ 12 1.5.3 腐蚀电位和腐蚀电流 ....................................................................... 12 1.6 高熵合金的应用 ........................................................................................... 13 1.7 高熵合金的 Al-Co-Cr-Fe-Ni-Cu 系合金研究现状..................................... 15 1.8 本文研究目的意义及内容 ........................................................................... 17

《真空熔炼下Sr、Y、La对Mg-8Al合金组织与性能影响机理研究》范文

《真空熔炼下Sr、Y、La对Mg-8Al合金组织与性能影响机理研究》篇一一、引言随着轻量化、高强度和高性能材料需求的日益增长，镁合金因其独特的物理和机械性能而备受关注。

其中，Mg-Al合金系因其良好的可加工性、高强度和良好的耐腐蚀性被广泛用于航空、汽车等重要工业领域。

为了进一步提高Mg-Al合金的性能，众多学者开始关注稀土元素如Sr、Y和La对镁合金的影响。

本文以真空熔炼下的Mg-8Al合金为研究对象，探讨了Sr、Y、La对合金组织与性能的影响机理。

二、实验材料与方法2.1 实验材料本实验选用的材料为纯镁（Mg）、纯铝（Al）以及稀土元素Sr、Y和La。

2.2 实验方法实验采用真空熔炼方法，通过在Mg-8Al合金中分别添加不同含量的Sr、Y和La元素，探究不同稀土元素对合金组织与性能的影响。

本实验采用了X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等手段进行组织和结构分析，同时进行了拉伸性能测试和硬度测试等力学性能测试。

三、实验结果与分析3.1 稀土元素对Mg-8Al合金组织的影响（1）Sr元素的影响：添加适量Sr元素后，可以有效地细化Mg-8Al合金的晶粒，并显著提高合金的致密度。

同时，Sr元素的加入能够减少合金中的夹杂物，提高合金的纯净度。

（2）Y元素的影响：Y元素的加入可以显著改善Mg-8Al合金的晶界结构，使晶界更加清晰，从而提高合金的力学性能。

此外，Y元素还可以与合金中的杂质元素反应生成高熔点的化合物，降低合金中的有害元素含量。

（3）La元素的影响：La元素的加入有助于在Mg-8Al合金中形成更多的细小晶粒，并改善晶界的连续性和稳定性。

此外，La元素还可以提高合金的耐腐蚀性。

3.2 稀土元素对Mg-8Al合金性能的影响（1）拉伸性能：随着稀土元素的加入，Mg-8Al合金的拉伸性能得到显著提高。

其中，Y元素的加入对提高合金的抗拉强度和延伸率效果最为明显；而La元素的加入则有助于提高合金的屈服强度。

《Al和Mo微合金化对Mg-Zn-Y-Mn合金的微观组织和性能的影响》范文

《Al和Mo微合金化对Mg-Zn-Y-Mn合金的微观组织和性能的影响》篇一摘要：本文通过实验研究Al和Mo微合金化对Mg-Zn-Y-Mn合金的微观组织和性能的影响。

实验结果显示，适量的Al和Mo元素的添加能够有效改善合金的力学性能和耐腐蚀性，通过优化合金成分可进一步提高合金的抗蠕变性和硬度等关键指标。

一、引言近年来，随着环保理念的推广和应用需求的变化，镁合金由于其轻质和高性能的特质受到广泛关注。

而为了满足更为苛刻的应用条件，镁合金中往往加入各种微量元素来提高其综合性能。

本研究着眼于在Mg-Zn-Y-Mn合金中加入Al和Mo微合金化元素，以探讨其对合金微观组织和性能的影响。

二、实验方法本实验通过熔炼法制备了不同Al和Mo含量的Mg-Zn-Y-Mn 合金样品，并对样品的微观组织进行了观察和分析。

通过金相显微镜、扫描电镜（SEM）和X射线衍射仪等手段，对合金的显微组织、相组成和晶粒尺寸进行了详细研究。

同时，通过拉伸试验、硬度测试和耐腐蚀性测试等手段评估了合金的力学性能。

三、实验结果（一）微观组织观察通过SEM观察发现，加入Al和Mo后的Mg-Zn-Y-Mn合金中，晶粒尺寸明显减小，晶界更加清晰。

随着Al和Mo含量的增加，合金中出现了新的相结构，这些新相的生成有助于提高合金的力学性能。

（二）力学性能分析实验结果显示，适量的Al和Mo添加能够显著提高Mg-Zn-Y-Mn合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率。

当Al和Mo含量达到一定比例时，合金的硬度也得到显著提升。

此外，经过优化成分的合金具有更好的抗蠕变性。

（三）耐腐蚀性分析电化学测试结果表明，加入Al和Mo后的Mg-Zn-Y-Mn合金在盐水中的耐腐蚀性得到了明显增强。

这主要归因于合金表面形成的保护性氧化膜，有效阻止了腐蚀介质的进一步侵蚀。

四、讨论Al和Mo的加入对Mg-Zn-Y-Mn合金的微观组织产生了显著影响。

Al元素通过与Mg形成新的强化相，提高了合金的硬度；而Mo元素则有助于改善晶界强度，增强晶粒间的结合力。

添加RE和Mn元素对Mg-9Al合金耐蚀性的影响

添加RE和Mn元素对Mg-9Al合金耐蚀性的影响周学华;钮洁欣;卫中领;陈秋荣【期刊名称】《轻合金加工技术》【年(卷),期】2006(034)010【摘要】采用腐蚀失重试验、析氢试验及动电位极化曲线扫描测试手段,研究RE 和Mn元素对Mg-9Al镁合金在Mg(OH)2饱和的3.5%NaCl(质量分数)溶液中腐蚀性能的影响,同时利用电子探针(EPMA)研究它们的微结构和组织形貌.研究结果表明:Mn元素的加入能使合金中形成许多易氧化的富Mn析出相,将有害的Fe元素杂质结合到富Mn析出相中,从而显著抑制合金的阴极过程,减少氢的析出,明显提高合金的耐蚀性.在Mg-9Al-RE镁合金中,RE与Mn协同作用形成MgAlMnRE相,降低合金中阴极的阴极活性,进一步提高合金的耐蚀性.【总页数】6页(P49-54)【作者】周学华;钮洁欣;卫中领;陈秋荣【作者单位】武汉大学资源与环境科学学院,湖北武汉 430072;中国科学院上海微系统与信息技术研究所,上海 200050;中国科学院上海微系统与信息技术研究所,上海 200050;中国科学院上海微系统与信息技术研究所,上海 200050;中国科学院上海微系统与信息技术研究所,上海 200050【正文语种】中文【中图分类】TG146.22【相关文献】1.Al元素对Mn-Cu基阻尼合金耐蚀性能的影响 [J], 张颖;李宁;颜家振;傅旭2.Al元素对Mn-Cu基阻尼合金耐蚀性能的影响 [J], 张颖;李宁;颜家振;傅旭;3.添加剂对镁合金表面Ce-Mn转化膜组织和耐蚀性能的影响 [J], 武卫社4.钙元素对挤压Mg-Zn-Mn合金的显微组织、耐蚀性、生物相容性及抗菌性能的影响 [J], 刘宝胜;曹苗苗;张跃忠;胡勇;宫长伟;侯利锋;卫英慧5.钙元素对挤压Mg−Zn−Mn合金的显微组织、耐蚀性、生物相容性及抗菌性能的影响 [J], 刘宝胜;曹苗苗;张跃忠;胡勇;宫长伟;侯利锋;卫英慧因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

Al元素含量对Zn_Al钎料性能影响

收稿日期: 2010- 05- 19 资助项目: 科技部科技人员服务企业行动项目 ( 2009G JC20040 )
研究报道甚少, 因此, 研究铝含量变化对 Zn A l钎料合金钎焊性能的影响规律, 对铝铝钎焊及铜铝钎焊结构的广泛使用十分必要.
1 试验方法
试验材料为 1035铝板与 T 2 紫铜板. 试验前, 先用 400号碳化硅砂纸对铝板、铜板进行打磨, 然后进行化学处理, 去除表面油污、氧化膜等, 自然晾干备用. 钎剂采用 CsF A lF3 无腐蚀性钎剂. 钎料化学成分见表 1.
钎焊接头在外力作用下发生塑性变形时, 初生
图 5 对接接头显微组织 Fig 5 M icrostructu re o f b razed jo in t ( butt jo in t)
相与共晶 ( 或共析 ) 组织之间由于成分不同存在强度差异, 难以实现同步协调变形, 容易在初生相与共晶 ( 或共析 ) 组织界面处萌生裂纹源.
铝铝钎焊接头力学性能试验结果见图 3. 试验结果表明搭接接头均断于母材, 对接接头有部分试样断于钎缝. 由图 3可知, 尽管搭接接头同是断于母材, 但当钎料 A l元素含量为 25% 时, 母材抗拉强度显著低于其它试样. 这是由于当 A l元素含量为 25% 时, 钎料铺展性能较差, 且熔点较高, 钎焊过程中加热时间较长, 加热温度较高, 母材软化严重造成的. 当 A l元素含量为 15% 时, 由于钎料铺展性能最佳, 钎焊过程中加热时间较短, 对母材的软化作用最小, 因此其母材断裂强度最高.
钎缝与铜板界面处存在界面层, 能谱分析 (表 2) 表明界面层内 Cu, A l元素含量很高, 容易形成脆性铜铝化合物 [ 4] , 铜铝钎焊接头显微组织见图 6. 根据 Cu A l二元相图及能谱分析, 结合相关文献报道, 钎缝内部的黑色相为铝基固溶体, 灰色块状组织为 CuA l2 脆性化合物 [ 4] , 黑白相间的是由铝基

Al和RE对Zn-Al合金镀层组织和耐蚀性的影响

Al和RE对Zn-Al合金镀层组织和耐蚀性的影响贺志荣;何应;刘继拓;解凯【摘要】采用烘干溶剂法在Q235钢表面获得Zn-(0.02~5)%Al和Zn-5%Al-0.05%RE(质量分数)合金镀层，用光学显微镜和扫描电镜观察合金镀层的宏观形貌和表面、断面组织形貌，用能谱仪分析合金镀层的合金元素分布，分别用中性盐雾实验和全浸腐蚀实验研究合金镀层的耐腐蚀性能。

结果表明，锌浴中 Al 的质量分数为0.02%时， Zn-Al合金镀层的光亮度最好，随着Al含量增加光亮度下降；Zn-Al基合金镀层中，从外层的η相到接近钢基体的Γ相中，Zn含量逐渐减少，Fe和Al含量逐渐增加；随着镀浴中Al含量增加，热浸镀Zn-Al合金镀层的腐蚀速率减小；添加稀土元素能提高Zn-Al合金镀层的耐腐蚀性能。

%The hot-dip galvanizing alloys of Zn-(0.02-5)%Al and Zn-5%Al-0.05%RE (mass fraction) were obtained on the surface of Q235 steel by solvent drying method. The macroscopic morphology, the surface and section microstructures of the alloy coatings were observed by optical microscopy and SEM. The element distribution in the alloy coatings was analyzed by energy disperse spectroscopy, and the corrosion resistance of the alloy coatings was investigated by the neutral salt spray test and full immersion corrosion, respectively. The results show that the coating lightness is excellent when the Al content is 0.02%(mass fraction), and the coating lightness declines with increasing the Al content. The Zn content reduces and the Fe and Al contents increase gradually in the outerηphase andΓphase close to the steel substrate. The corrosion rate of the hot-dip galvanizing Zn-Al alloy coating decreases with increasing the Al content in Zn-Al alloy bath. Thecorrosion resistance can be enhanced with the addition of rare earth elements in the Zn-Al alloy bath.【期刊名称】《中国有色金属学报》【年(卷),期】2014(000)008【总页数】6页(P2020-2025)【关键词】Zn-Al合金;Zn-Al-RE合金;热镀锌;镀层组织;耐腐蚀性能【作者】贺志荣;何应;刘继拓;解凯【作者单位】陕西理工学院材料科学与工程学院，汉中723003;陕西理工学院材料科学与工程学院，汉中723003;陕西理工学院材料科学与工程学院，汉中723003;陕西理工学院材料科学与工程学院，汉中723003【正文语种】中文【中图分类】TG174.442金属的腐蚀现象遍及国民经济和国防建设的各个领域，危害十分严重，给社会造成巨大损失。

Al,Cu含量对ZA合金性能影响的研究

Al,Cu含量对ZA合金性能影响的研究
陈美玲;姜守本
【期刊名称】《大连铁道学院学报》
【年(卷),期】1994(015)001
【摘要】研究了不同的Ａｌ、Ｃｕ含量对ＺＡ合金（即锌铝合金）力学性能的影响．结果表明，ＺＡ合金中的含Ａｌ量可在相当宽的范围内（２５％～４５％）变化，而其性能保持在σ＿ｂ≥４００ＭＰａ，δ≥６．９％。

其中抗拉强度σ＿ｂ值随着含Ａｌ量的增加先提高后降低，在含Ａｌ量为Ａｌ＿４处出现峰值；而延伸率δ值则随着含Ａｌ量的增加逐渐降低。

Ｃｕ的含量必须适当，在本研究条件下，ＺＡ合金中的最佳含Ｃｕ量为３％。

【总页数】6页(P73-78)
【作者】陈美玲;姜守本
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TG146.13
【相关文献】
1.Cu代替部分Co对Mm(NiMnAlSiFe)4.2-4.7Co0.65-xCux合金性能影响的研究 [J], 黄朝辉;黄玲;黄奇书;雷一锋;彭能;张四奇
2.铁含量对AlSi10Mg(Cu)合金断屑性能影响的研究 [J], 孟赢;赵平;刘永钢
3.快速冷冲Al-Cu-Mg合金纳米析出相的回溶及再析出行为Zn含量对Al-12Si-3Cu合金强度和磨损性能的影响 [J], 范才河; 欧玲; 胡泽艺; 阳建君; 陈喜红
4.Cu含量对Al-Cu-Si合金相变储热性能的影响 [J], 石彦; 赵君文; 袁艳平; 戴光泽; 韩靖
5.Al、Cu含量对Zn-Al-Cu-Mg合金性能的影响 [J], 刘洪军;李亚敏;郝远
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铝含量对铁基合金耐液锌腐蚀性能的影响

［ J］. ISIJ Int. ，1992，22（10）：1110-1116.
26-32.
《金属热处理》2006 年第 31 卷第 11 期
41
目前世界上防腐蚀钢铁制品中大多都要进行热镀锌，工件热镀锌后，其耐蚀性可提高 11 ~ 28 倍［1-2］。由于镀层金属与基体有良好的结合力，并具有优良的耐蚀性、装饰性和成型性，所以广泛应用于板、带、丝、管、网及五金电器零件［3-4］。但由于液锌对钢制装备有强烈熔蚀作用，从而显著缩短设备寿命，阻碍镀锌业的发展［5-6］。为解决这一问题，许多研究工作者对耐液锌腐蚀材料进行过研究。目前国内外对耐液锌腐蚀材料的研究主要有两个方面［7-11］：! 选用陶瓷、石墨、碳化硅等非金属材料。这些材料耐热、耐锌蚀，但性能脆，导热性和抗急冷、急热性差，故难以适应工况条件；"选用金属材料及其合金，如：表面改性金属材料，W-Mo、 Fe-B-Mo 合金系整体材料等。虽耐蚀性比钢铁材料大大提高了，但这些合金仍然较脆，寿命较短，且钨、钼等合金价格昂贵。
tion［s J］. MetaII Trans. ，1991，2A：489-498. ［6］ Tsukatani I，Hashimoto S and Inoue T. Effects of siIicon and
manganese Addition on mechanicaI properties of highstrength hot-roIIed sheet steeI containing retained austenite ［ J］. ISIJ Int. ，1991，31（9）：992-1000. ［7］ Kim S J，Lee C G，Choi I D and Lee S H. Effect of heat treatment and aIIoying eIements on the microstructures and mechanicaI Properties of 0. 15Wt Pct C transformation-induced pIasticity-aided coId-roIIed steeI sheet［s J］. MetaII Trans. ， 2001，32A：505-514. ［8］ Furnemont O，Kempf M，Jacgues P J，et aI. On the measurement of the nanohardness of the constitutive phases of TRIPassisted muItiphase steeI［s J］. Mater. Sci. Eng. ，2002，328A：

铝含量对Fe—Cr—B—Al合金组织性能影响的研究

Ｆ — ｒＢＡ合金采用１ｋｅＣ— — ｌ０ｇ真空感应熔炼炉
（Ｇ０Ｏ）Ｚ一．１进行熔炼，以纯铁、硼铁、铁、属锰、铬金硅
以ＭＢ共晶硼化物为耐磨骨架的新型Ｆ — ｒＢ耐ｅｃ— 磨合金的研究越来越多】究发现，ｅｃ。研Ｆ — 卜Ｂ合金
Ｏ－８０．８
０６．０６．０６．
Ｏ６．０６・
１５．２Ｏ．２５．
３Ｏ．４０．
Ｂａ＿ｌＢａ．１Ｂａ．１
Ｂａ．１Ｂａ．１
种材料的研发和应用提供参考。合金热处理后的组织形貌，学性能以及高温耐磨性能将会在以后的力
２昆明理工大学，南昆明．云
１０２：００２
６０９：５０３
３云南昆钢重型装备制造集团有限公司，．云南昆明６００）５５１
摘要：实验结果表明，含铝元素的Ｆ— ｒＢ合金铸态组织主要有马氏体、不ｅｃ— 残余奥氏体和不同类型硼碳化合物组成，度超过６ＨＣ硬５Ｒ。铝加入量不超过１％时，．０合金硬度变化不明显，物相组成也未出现变化。加
铁和增碳剂作为原料。炉前调整成分合格后，在
１８￣时加入铝，温至１０￣～６０５０Ｃ升６０Ｃ１２￣出炉，属金型浇注，铸成直径６ｒ长２０的圆柱形铸浇０ｍ、２ｍｍａ

合金元素对Al基合金溶解性能的影响及机理分析

合金元素对Al基合金溶解性能的影响及机理分析合金元素对Al基合金溶解性能的影响及机理分析摘要：本文通过讨论合金元素对Al基合金溶解性能的影响及机理分析，揭示了各个合金元素对Al基合金的溶解行为的调控作用。

通过实验和理论分析，得出结论，不同合金元素的加入可以显著改变Al基合金的溶解性能，进而影响其力学性能和耐腐蚀性能。

1. 引言Al基合金作为一种重要的结构材料，其性能的优化是当前材料研究中的热点之一。

合金元素的加入可以在很大程度上改变Al基合金的性能，其中合金元素的溶解性能对最终性能的影响尤为重要。

因此，研究合金元素对Al基合金溶解性能的影响及机理分析具有重要意义。

2. 合金元素的溶解行为合金元素在Al基合金中的溶解行为是指合金元素与Al原子之间的相互作用。

这种相互作用可以分为原子溶解和晶界溶解两种形式。

原子溶解是指合金元素与Al原子形成完全溶解的固溶体，晶界溶解则是指合金元素主要分布在晶界处形成碳化物、氮化物等相。

3. 合金元素对溶解性能的影响根据合金元素的化学性质和溶解行为，可以总结出以下几个方面的影响：（1）溶解度：不同合金元素的原子半径、电子云结构和电阻率等对溶解度产生影响，溶解度的改变直接影响到合金的硬度、强度和塑性等性能。

（2）相互作用力：合金元素与铝原子之间的相互作用力决定了合金元素在Al基合金中的溶解行为。

相互作用力的增大可以促进合金元素的溶解，从而改变合金的性能。

（3）晶界能变化：合金元素在Al基合金中的溶解行为还会改变晶界能的大小，从而影响晶界的结构和性能。

4. 影响机理分析（1）固溶体形成能力：不同合金元素对Al基合金的固溶体形成能力不同，与Al原子的化学亲和力和界面能等因素有关。

这会直接影响到合金元素的溶解行为和最终合金的性能。

（2）原子扩散速率：合金元素在Al基合金中的原子扩散速率决定了其溶解行为的快慢。

原子扩散速率受到温度和合金元素浓度等因素的影响，进而影响到合金元素的溶解行为和分布情况。

Al含量对Zn–Al合金涂层电化学腐蚀行为的影响

关键词：高速电弧喷涂；粉芯丝材；ＺｎＡｌ涂层；电化学腐蚀；耐蚀性中图分类号：文献标识码：Ａ文章编号：（）ＴＧ１７４．３６１００７９２８９２０１１０６００５８０４犈犳犳犲犮狋狅犳犃犾犆狅狀狋犲狀狋狅狀犈犾犲犮狋狉狅犮犺犲犿犻犮犪犾犆狅狉狉狅狊犻狅狀犅犲犺犪狏犻狅狉狅犳犃狉犮犛狉犪犲犱犣狀犃犾犆狅犪狋犻狀狊狆狔犵
收稿日期：２０１１０９０７；修回日期：２０１１１１１１基金项目：总装维改项目（代号略）作者简介：朱子新（，男（满），河北承德人，高级工程师，１９６８—）博士。
并已经在国内外腐蚀防护领域得到的方法之一，
，１５．９％Ａｌ２１．１％Ａｌａｎｄ３０．１％Ａｌ）．ＣｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｓｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｃｏｍｏｓｉｔｉｏｎｏｆｉｎｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔＡｌｃｏｎｔｅｎｔｓ（ｐｇ（ｔｈｅｃｏａｔｉｎｓｗｅｒｅｅｘａｍｉｎｅｄｗｉｔｈｓｏｍｅａｄｖａｎｔａｅｅｕｉｍｅｎｔｓｓｕｃｈａｓｓｃａｎｎｉｎｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｅＳＥＭ）ｃｏｕｌｅｄｗｉｔｈｇｇｑｐｇｅｐｐ（），ＥＤＳａｎｄＸｒａｉｆｆｒａｃｔｏｍｅｔｅｒ．ＴｈｅｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｒｒｏｓｉｏｎｂｅｈａｖｉｏｒｓｏｆｔｈｅＺｎＡｌｅｎｅｒｉｓｅｒｓｉｏｎｓｅｃｔｒｏｓｃｏｅｙｄｇｙｄｐｐｐｃｏａｔｉｎｓｄｉｅｄｉｎ５％ＮａＣｌｓｏｌｕｔｉｏｎｗｅｒｅａｌｓｏｉｎｖｅｓｔｉａｔｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｒｅｉｓｎｏｏｂｖｉｏｕｓｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆｔｈｅｇｐｐｇｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｔｈｒｅｅｋｉｎｄｓｏｆＺｎＡｌｃｏａｔｉｎｓ．Ａｔｉｃａｌｌａｍｉｎａｒａｎｄｄｅｎｓｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｗａｓｐｅｒｆｏｒｍｅｄｆｏｒａｌｌｇｙｐ，／ｔｈｅｃｏａｔｉｎｓｔｈｅｐｏｒｏｓｉｔｆｗｈｉｃｈｉｓｌｏｗｅｒｔｈａｎ３％．Ｔｈｅｃｏａｔｉｎｓｕｂｓｔｒａｔｅｂｏｎｄｉｎｔｒｅｎｔｈｉｓｈｉｈｅｒｔｈａｎ１１ＭＰａ．ｇｙｏｇｇｓｇｇ，，ｔｈｅｂｏｎｄｉｎｔｒｅｎｔｈｉｎｃｒｅａｓｅｓｓｌｉｈｔｌｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆＡｌｃｏｎｔｅｎｔ．ＡｓｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｔｉｍｅｉｎｃｒｅａｓｅｄｔｈｅＭｏｒｅｏｖｅｒｇｓｇｇｙｗ，ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｅｌｅｃｔｒｉｃｐｏｔｅｎｔｉａｌａｎｄｃｏｒｒｏｓｉｏｎｃｕｒｒｅｎｔｏｆｔｈｅＺｎ１５．９ＡｌａｎｄＺｎ２１．１Ａｌｃｏａｔｉｎｓｆｌｕｃｔｕａｔｅｓｔｏｓｏｍｅｄｅｒｅｅｇｇ，ｗｈｉｌｅｆｏｒｔｈｅＺｎ３０．１Ａｌｃｏａｔｉｎｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｅｌｅｃｔｒｉｃｐｏｔｅｎｔｉａｌｉｓｋｅｅｉｎｉｎｃｒｅａｓｅａｎｄｔｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｃｕｒｒｅｎｔｉｓｋｅｅｉｎｇｐｇｐｇ，ｗｈｉｃｈｍａｎｉｆｅｓｔｓａｈｉｈｅｒｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｉｓｏｂｔａｉｎｅｄｆｏｒｔｈｉｓｃｏａｔｉｎ．ｄｅｃｒｅａｓｅｇｇ

Al及微量元素对Mg-Gd(-Y)合金晶粒细化行为、组织及力学性能影响的研究中期报告

Al及微量元素对Mg-Gd(-Y)合金晶粒细化行为、组织及力学性能影响的研究中期报告
本报告着重介绍了Al及微量元素对Mg-Gd(-Y)合金晶粒细化行为、组织及力学性能的影响研究的中期进展。

首先，我们对Mg-4Gd-0.5Y-0.5Zn合金进行了制备和热处理，然后将其分别添加了0.5wt%和1.0wt%的Al和微量元素（Mn、Fe、Cu、Ni 和Zr），制备了一系列的合金样品。

通过扫描电子显微镜（SEM）观察了各样品的显微组织，发现添加Al和微量元素的合金都具有更为细小的晶粒尺寸。

此外，通过X射线衍射仪进行了晶粒尺寸和硬度测试，发现添加Al和微量元素可以使合金晶粒尺寸明显细化，并提高合金的硬度。

其次，我们对不同合金的拉伸性能进行了测试，发现添加0.5wt%的Al可以有效提高合金的拉伸强度和屈服强度，而1.0wt%的Al则会导致强度下降。

添加微量元素的合金拉伸性能表现出复杂的趋势，其中添加Mn和Ni的合金表现出最优性能。

此外，我们还对合金的断口进行了扫描电镜（SEM）观察，发现合金的断口中存在着微观裂纹和孔洞，这也解释了合金强度和塑性差异的原因。

综上所述，我们的实验结果表明，添加Al和微量元素可以有效改善Mg-Gd(-Y)合金的晶粒尺寸和硬度，并部分改善合金的力学性能。

同时，合适的添加量和种类是十分重要的，添加过量或添加不当都可能导致反效果。

最终，我们将继续对添加Al和微量元素对合金组织和力学性能的影响进行深入研究。

铝合金中各种主要元素作用及性能影响

铝合金中各种主要元素作用及性能影响硅(Si)硅是改善流动性能的主要成份。

从共晶到过共晶都能得到最好的流动性。

但结晶析出的硅(Si)易形成硬点，使切削性变差，所以一般都不让它超过共晶点。

另外，硅(Si)可改善抗拉强度、硬度、切削性以及高温时强度，而使延伸率降低。

在铝合金中固溶进铜(Cu)，机械性能可以提高，切削性变好。

不过，耐蚀性降低，容易发生热间裂痕。

作为杂质的铜(Cu)也是这样。

镁(Mg)铝镁合金的耐蚀性最好，因此ADC5、ADC6是耐蚀性合金，它的凝固范围很大，所以有热脆性，铸件易产生裂纹，难以铸造。

作为杂质的镁(Mg)，在AL-Cu-Si 这种材料中，Mg2Si会使铸件变脆，所以一般标准在0.3%以内。

铁(Fe)杂质的铁(Fe)会生成FeAl3的针状结晶，由于压铸是急冷，所以析出的晶体很细，不能说是有害成份。

含量低于0.7 %则有不易脱模的现象，所以含铁(Fe)0.8 ~ 1.0 %反而好压铸。

含有大量的铁(Fe)，会生成金属化合物，形成硬点。

并且含铁(Fe)量过1.2 %时，降低合金流动性，损害铸件的品质，缩短压铸设备中金属组件的寿命。

镍(Ni) 和铜(Cu)一样，有增加抗拉强度和硬度的倾向，对耐蚀性影响很大。

想要改善高温强度耐热性，有时就加入镍(Ni)，但在耐蚀性及热导性方面有降低的影响锰(Mn)能改善含铜(Cu)，含硅(Si)合金的高温强度。

若超过一定限度，易生成Al-Si-Fe- P+o { T*T f;XMn四元化合物，容易形成硬点以及降低导热性。

锰(Mn)能阻止铝合金的再结晶过程，提高再结晶温度，并能显着细化再结晶晶粒。

再结晶晶粒的细化主要是通过MnAl6化合物弥散质点对再结晶晶粒长大起阻碍作用。

MnAl6的另一作用是能溶解杂质铁(Fe)，形成(Fe，Mn)Al6减小铁的有害影响。

锰(Mn)是铝合金的重要元素，可以单独加入Al-Mn二元合金，更多的是和其他合金元素一同加入，因此大多铝合金中均含有锰(Mn)。

铝含量对铅力学性能的影响

铝含量对铅力学性能的影响
刘振林
李永亮，朱茂华，李茂旺，杨占兵，王福明，孙宇晗
（１．中国电力科学研究院，北京１００１９２；２．北京科技大学冶金与生态工程学院，北京１０００８３；３．江西冶金职业技术学院，江西新余３３８０１５）
第６卷第２期
２０１５年４月
学与工程
ｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖｏ１．６，Ｎｏ．２ＡＤｒ．２０１５
文章编号：１６７４ — ９６６９（２０１５）０２ — ００３７ — ０５ＤＯｈ１０．１３２６４￣．ｃｎｋｉ．ｙｓｊｓｋｘ．２０１５．０２．００７
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｇｒｏｕｐｏｆｂｉｎａｒｙＰｂ — — Ａ１ａｌｌｏｙｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔＡ１ｃｏｎｔｅｎｔｓａｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄａｎｄｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆＡ１ｃｏｎｔｅｎｔｏｎｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＰｂ— Ａ１ａｌｌｏｙｉｓｓｔｕｄｉｅｄｗｉｔｈａｄｏｐｔｉｏｎｏｆｍｅｔａｌｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇｔｈｅｏｒｉｅｓ．Ｐｂ— Ａ１ａｌｌｏｙｓｗｉｔｈｇｒａｄｉｅｎｔＡ１ｃｏｎｔｅｎｔａｒｅｐｒｏｄｕｃｅｄｂｙｖａｃｕｕｍｉｎｄｕｃｔｉｏｎｆｕｒｎａｃｅ．Ｒａｐｉｄｌｙｑｕｅｎｃｈｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｉｓａｐｐｌｉｅｄｆｏｒｃｏｏｌｉｎｇｔｈｅｃａｓｔｉｎｇｍｏｕｌｄｓｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｈｏｍｏｇｅｎｅｉｔｙｏｆｔｈｅｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ．ＴｈｅｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｔｈｅａｌｌｏｙａｎｄｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉＤｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｒｅｔｅｓｔｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄｂａｓｅｄｏｎ

铝含量对铅力学性能的影响

铝含量对铅力学性能的影响刘振林;李永亮;朱茂华;李茂旺;杨占兵;王福明;孙宇晗【摘要】利用金属强化原理,设计了一组不同铝含量的铅,研究了铝(Al)元素对铅铝合金力学性能的影响.用真空感应炉冶炼出不同Al含量的Pb-Al合金,并通过快速冷却模具的手段保证成分的均匀性.基于拉伸试验、夏比冲击试验与金相分析技术等,对合金的成分、显微组织和力学性能的关系进行了测试与分析.结果表明,固溶态的Al能够有效提高Pb-Al合金的抗拉强度和冲击功,但富Al相的不均匀析出会使Pb-Al合金发生二次再结晶现象,从而导致强度、韧性的下降.【期刊名称】《有色金属科学与工程》【年(卷),期】2015(006)002【总页数】5页(P37-41)【关键词】Pb-Al合金;显微组织;力学性能【作者】刘振林;李永亮;朱茂华;李茂旺;杨占兵;王福明;孙宇晗【作者单位】中国电力科学研究院,北京100192;北京科技大学冶金与生态工程学院,北京100083;北京科技大学冶金与生态工程学院,北京100083;江西冶金职业技术学院,江西新余338015;北京科技大学冶金与生态工程学院,北京100083;北京科技大学冶金与生态工程学院,北京100083;中国电力科学研究院,北京100192【正文语种】中文【中图分类】TF821;TG146.21电力系统中，电瓷型电器设备是最基本的电器元件，但陶瓷的抗拉压性能差，易于发生脆性断裂[1].实践证明，安装减震器能改变电瓷设备的自振特性，增大阻尼，提高其抗震能力.传统的减震器多由橡胶制成，使用寿命短，容易老化.金属减震器克服了橡胶减震器的一些缺点，具有使用寿命长，性能稳定等优点.金属减震器多由铅（Pb）或软钢制作，它利用金属的塑性变形来吸收地震能量[2-4].铅在常温和低温下都具有很好的韧性和塑性，变形过程中能吸收大量的能量[5-6].与软钢相比，铅虽然有较好的塑性，但是强度过低，在使用的过程中抗拉压性能受到限制，只有进一步提高铅的强度，才能在实际中更好的应用[1，7].理论上，可以通过细化晶粒、冷形变位错强化、固溶强化、时效析出强化、相变强化等途径来提高金属的强度[8-11].由于细晶铅的蠕变速率比粗晶铅更大，所以细化晶粒的强化效应在铅中实际上无效；在再结晶温度以下位错强化才能起作用，但是铅在室温下处于回复与再结晶温度范围，因此一般无法利用冷变形的方法使铅发生强化；时效强化是许多合金的强化途径，但是铅合金只发生瞬间的时效强化，此后由于析出过程不断进行以及沉淀相的粗化，强化效应会逐渐消失，导致合金重新软化[7，12-13].基于以上原因，只有固溶强化才是铅合金强化最有效的方法[14]. 对二元铅合金的研究证明，固溶强化率d s/d c（s为强度，c为浓度，mol%）按下列顺序增加：铝、铊、铋、锡、镉、锑、锂、砷、钙、铜及钡[7，12，13，15-16].但是，铊属于剧毒元素，不宜在工业中大规模应用；铋、锡熔点过低[17]，熔炼过程容易被氧化烧损，降低合金收得率；铅镉合金时效强化效应微弱而短暂，因此能够对铅合金强度进行微调的合金元素只有铝（Al）、锑（Sb）2种[11].考虑到合金添加的工艺性和成本问题，本文优先选择Al作为铅基合金强化的首选元素，利用真空感应炉和强制快冷技术[18]冶炼制备铅，并通过力学性能测试和显微组织观察，研究了Al的浓度梯度对Pb-Al二元合金的力学性能的影响.1 试样制备与实验方法试验Pb-Al合金的成分如表1所示，为了防止冶炼过程中合金元素的高温氧化和避免铅高温下挥发污染环境，合金的冶炼在真空感应炉内进行.冶炼后的合金在氩气保护下浇铸成10 kg的铸锭.为了防止Al的重力偏析以及沿晶界偏析，在浇铸过程中使用水对模具进行加速冷却，加快液态合金的凝固.表1 Pb-A l二元合金成分设计编号成分 Pb/wt% Al/wt%1# 参考材料：Pb99.999 0 2# Pb-0.05Al 99.95 0.05 3# Pb-0.10Al 99.90 0.10 4# Pb-0.15Al 99.85 0.15将铸锭在室温下锻造成Ф17mm的棒材后加工成各种测试试样.拉伸、冲击试验采用标准试样，冲击试验温度室温（21℃），-20℃，-40℃；金相制备采用比例为4（甘油）∶1（冰醋酸）∶1（双氧水）的混合溶液进行侵蚀，显微组织形貌通过金相显微镜观察.2 试验结果及分析2.1 A l含量对Pb-A l系合金抗拉强度的影响Pb-Al合金拉伸力学性能如表2所示.随着Al含量的增加，Pb-Al合金的力学性能发生明显的变化：当Al添加量为0.05%（质量百分比）时，抗拉强度最高，为17.9MPa；当Al添加量（质量含量）分别为0.10%和0.15%时，强度分别为15.5MPa和16.5MPa.在添加了不同质量分数的Al元素以后，Pb-Al合金的强度虽然出现波动性变化（如图1（a）所示），但整体上呈现强化效果.与纯Pb相比，不同Al含量的Pb-Al合金强度提高的百分比如图1（b）所示，可以看出，当向纯铅中添加0.05%～0.15%的Al元素以后，强度分别提高了31%、13%和21%，说明Al元素对Pb-Al合金的强化效果明显.表2 Pb-A l二元合金的力学性能设计成分试样直径d/mm 抗拉强度Rm/MPa 断后伸长率A/% 断面收缩率Z/%纯铅 10 13.2 75.3 100 Pb-0.05Al 10 17.9 73.7100 Pb-0.10Al 10 15.5 78.2 100 Pb-0.15Al 10 16.5 80.5 100Pb-Al合金相对于纯铅提高的原因主要是Al的固溶强化作用[12].不同成分的Pb-Al合金的工程应力-应变曲线如图2所示.从Ⅰ区可以看出，铅和Pb-Al合金均无明显的屈服平台，拉伸过程初期存在弹性变形和塑性变形，在达到最大载荷以后，载荷开始明显降低（如Ⅱ区所示），这种现象与拉伸过程中金属发生“颈缩”现象有关；Ⅱ区强度迅速下降是由于铅合金在0℃以上有回复再结晶现象发生，塑性变形过程中位错的产生和消失是同时进行的，因此形变对铅合金的强化效果不明显；下降到一定程度后，由于拉伸过程中晶粒被拉长变形和回复再结晶现象导致的晶粒细化，使拉伸载荷出现了瞬间的回升现象，如图2Ⅲ区所示；当拉伸载荷持续上升一定程度后，由于持续的“颈缩”现象使载荷进一步下降直至断裂.图1 Pb-A l合金的抗拉强度和强度变化率图2 Pb-A l合金的工程应力-应变曲线由表2可知，铅和3种不同成分的Pb-Al合金断面收缩率均为100%；不同成分的Pb-Al合金的断后伸长率变化趋势如图3所示，与Pb（1#）、Pb-0.10Al（3#）、Pb-0.15Al（4#）相比，Pb-0.05Al（2#）的断后伸长率略有降低（为73.72%），但整体上均大于70%，说明Al元素的添加在提高Pb-Al合金强度的同时，并未对合金的塑性产生影响.图3 拉伸试样断后延伸率2.2 合金元素对Pb-A l系合金冲击韧性的影响在室温21℃、-20℃、-40℃时，不同Al含量的Pb-Al合金的冲击功如表3所示. 表3 Pb-A l合金在不同温度下的冲击韧性合金成分A KV/J 21℃ -20℃ -40℃Pb 18.0 18.3 18.5 Pb-0.05Al 19.5 20.2 20.2 Pb-0.10Al 17.4 18.7 19.2 Pb-0.15Al 18.8 19.0 19.5从表 3 中可以看出，Pb、Pb-0.05Al、Pb-0.10Al和Pb-0.15Al的冲击均随着温度的降低而有所提高，变化趋势如图4所示.图4 Pb-A l合金不同温度下冲击功变化趋势Pb在20℃、-20℃和-40℃时冲击功分别为18.0 J、18.3 J、18.5 J，随着温度的降低，Pb 的冲击功提高， Pb-0.05Al、Pb-0.10Al和Pb-0.15Al变化趋势和Pb相同.以Pb-0.05Al为例，当试验温度为-40℃和-20℃时，冲击功最高，为20.2 J，当试验温度为20℃室温时，冲击功降低到19.5 J，但仍然为最高值.当Al的含量进一步提高至0.10%和0.15%时，冲击功虽有所下降，但是低温冲击功均比Pb略高.说明添加Al元素以后，能够提高Pb-Al合金的低温冲击韧性.影响冲击韧性的因素主要有晶粒尺寸、显微组织、宏观纤维流向等，而晶粒尺寸为主要影响因素.金属材料的晶粒细小，冲击功较高，反之则降低.铅及Pb-Al合金的再结晶温度在零度以下，在铅合金再结晶温度临界点以上，铅合金的晶粒有随着温度的升高而逐渐长大的趋势，粗大晶粒会导致冲击功的降低，因此在试验中测出的冲击功会随着温度的升高而降低.铅合金在不同温度下冲击后，并未断裂，铅及其合金不存在低温脆化现象，具有较好的低温稳定性.2.3 合金元素对Pb-A l系合金显微组织的影响Pb及Pb-Al合金的显微组织形貌如图5所示.如图5（a），Pb经室温锻压后，显微组织主要为孪晶组织；当添加0.05%的Al时，显微组织有向等轴晶粒转化趋势；当进一步提高Al含量至0.10%和0.15%时，Pb-0.10Al和Pb-0.15Al的个别晶粒出现爆发式增长趋势，这种现象称为“混晶”现象.而且，当Al含量大于0.1%时，晶粒内部有明显的析出相沉淀（图5（c）～图5（e）所示），能谱分析该析出相为富Al相（对于析出相的结构还需进一步的研究）.Pb-0.10Al析出相的沉淀相不均匀，如图5（e）所示，而Pb-0.15Al析出相比较均匀.图5 Pb及Pb-A l显微组织形貌由于铅合金的回复温度约为-130～-100℃，再结晶温度-40～-10℃，室温下Pb-Al合金处于再结晶的状态.细小弥散的析出相在初期对晶粒的长大起抑制作用.但是，随着析出相的粗化，对晶粒长大的抑制作用逐渐降低，上述阻碍因素一旦被消除，少数特殊晶界将迅速迁移，导致个别晶粒突发性迅速粗化，这种现象称为“二次再结晶”.“二次再结晶”的结果是产生“混晶”，并最终导致强度产生明显下降[19-22].3#试样析出相的不均匀性是其二次再结晶现象严重的主要原因；4#试样虽然也有“二次再结晶”现象发生，但是因为Al含量相对较高，析出相的数量较大且分布相对均匀，因此个别晶粒过度长大的趋势较低，所以其强度也稍高于3#试样，但低于2#试样.3 结论1）添加了Al元素后，Pb-Al合金的强度得到了明显的提升，当Al添加量为0.05%时，Pb-Al二元合金的抗拉强度最高可达17.9 MPa，相对于纯铅提高了31%.2）Al的添加在起到强化作用的同时，并未影响到Pb-Al合金的塑性，当Al含量的添加在0.05%～0.15%时，其拉伸断后延伸率仍大于70%.3）铅及其Pb-Al合金的冲击功均随着温度的降低而提高，无低温脆化现象，Al元素的添加能明显提高铅的低温冲击性能，当Al元素添加量为0.05%时，在21℃、-20℃、-40℃时的冲击功分别为：19.5 J、20.2 J、20.2 J，相对于纯铅，均有明显提高.4）当Al过量时会有富Al的析出相产生，析出相粒子初期对晶粒长大起抑制作用，但是随着析出相尺寸的长大，抑制作用降低，导致“二次再结晶”现象的发生，使基体组织产生混晶现象，反而会略微降低铅合金的强度和冲击韧性.参考文献：[1]李亚琦，李小军，刘锡荟．铅合金减震器的动力特性及适用范围[J]．地震学报，2005（1）：86-95．[2]尤红兵，赵凤新．加载频率对铅合金减震器动力特性的影响[J]．震灾防御技术，2011（4）：384-395．[3]尤红兵，赵凤新．加载频率对铅合金减震器动力特性的影响[J]．震灾防御技术，2011（4）：384-395．[4]周云，刘季．新型耗能（阻尼）减震器的开发与研究[J]．地震工程与工程振动，1998（1）：71-79．[5]张雪松，代泽兵，曹枚根，等．安装新型铅减震器的220kV断路器振动台试验[J]．高压电器，2011（8）：14-17．[6]张雪松，代泽兵，曹枚根，等．安装新型铅减震器的500kV氧化锌避雷器动力特性[J]．重庆大学学报，2013（7）：66-73．[7]Lugon L P，Figueiredo R B，Cetlin P R.Tensile behavior of an eutecticPb-Sn alloy processed by ECAP and rolling[J].Journal of Materials Research and Technology， 2014，3（4）：327-330.[8]Abouhilou F，AzzeddineH，MehdiB，etal.Deformation and recrystallization texture，microstructureand kineticsofPb-Ca-Snalloy[J].Transactionsof NonferrousMetals Society of China， 2011，21 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Al含量对变形铅室温再结晶行为的影响

Al含量对变形铅室温再结晶行为的影响
刘振林;卢智成;李永亮;朱茂华;王福明
【期刊名称】《有色金属科学与工程》
【年(卷),期】2016(007)003
【摘要】利用万能试验机（UTM）和冷场发射扫描电镜（SEM）研究不同铝含量对铅合金室温再结晶行为的影响.结果发现，A l元素的添加能有效提高铅合金的力学性能并影响其再结晶行为.当添加0.05%的Al时，铅合金的再结晶及晶粒长大行为受到明显抑制，抗拉强度由13.2 MPa升高至17.9 MPa，随着进一步增加Al 含量至0.10%，这种抑制行为逐渐减弱，而合金的强度也由17.9 MPa降低至15.5 MPa.
【总页数】5页(P35-39)
【作者】刘振林;卢智成;李永亮;朱茂华;王福明
【作者单位】[1]中国电力科学研究院,北京100192;[2]北京科技大学冶金与生态工程学院,北京100082
【正文语种】中文
【中图分类】TG146
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1.热压缩变形参数对海底用 X70管线钢再结晶行为的影响
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4.变形率
和退火温度对TAW12合金再结晶行为的影响5.ECAP变形对超细晶铜再结晶行为的影响
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铝含量对Fe-30Mn-(1～9)Al合金阳极钝化性能影响的研究

铝含量对Fe-30Mn-(1～9)Al合金阳极钝化性能影响的研究朱雪梅;钟曙晖;张彦生
【期刊名称】《科技通报》
【年(卷),期】1992(8)4
【摘要】采用阳极极化测量、俄歇能谱仪与X射线光电子谱仪研究了Fe-30Mn-(1～9)Al系奥氏体合金在1mol/L Na_2SO_4介质中的电化学腐蚀行为与钝化膜.在弱酸性介质(pH=5.55),中,随Al含量增加,自腐蚀电位E(corr)升高,自腐蚀电流密度I_(corr)减小,Al量增至5％,合金呈现钝化.Al是钝性元素,形成以Al_2O_3为主要组分的钝化膜.因此,增加Al含量,可以显著提高Fe-Mn-Al合金的耐腐蚀性能.【总页数】4页(P197-200)
【关键词】阳极极化;钝化膜;铁锰铝合金
【作者】朱雪梅;钟曙晖;张彦生
【作者单位】大连铁道学院;中国科学院腐蚀科学开放实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TG146.21
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0.05 0.10 0.15
为了客观地描述铅合金的耐腐蚀性能，本试验选择中性盐雾气氛（5 %NaCl 的水溶液）为人造气氛造雾剂，盐雾腐蚀在盐雾试验箱中进行，温度控制在
25±1 ℃.为了提高盐雾腐蚀实验中单位面积失重测量
的准确性，将试样的非试验表面用硅胶包裹（如图 1、
图 2 所示）.将处理好的试样放置在盐雾试验箱的 4 个
Effect of Al content on the corrosion resistance of Pb-Al alloys
LU Zhicheng1, LI Yongliang2, ZHU Maohua2, LI Maowang3, LIU Zhenlin2 YANG Zhanbing2, WANG Fuming2
第6卷第5期
卢智成，等：Al 含量对 Pb-Al 合金耐腐蚀性能的影响
53
手，利用人造气氛— ——中性盐雾腐蚀试验来研究 Al 元素对 Pb-Al 二元合金的耐腐蚀性能的影响，并通过显微组织观察和分析，找出最佳的合金成分配比，改善合金的耐腐蚀性能，提高其服役过程中的可靠性.
1 试验方法
不同成分的 Pb-Al 合金配比如表 1 所示，为了防止 Al 元素的偏析，将冶炼好的合金浇铸到水冷石墨模具中.将冶炼好的合金用冷轧机轧制成 1 mm 厚度的板材，截取 50 mm×50 mm 的试样，对表面进行机械抛光，利用超声波和丙酮对表面污渍进行清理.
为了提高铅金属减震器的可靠性，设计了 Pb-Al 二元合金[8]，并对其力学性能进行了研究.虽然，针对铅基合金作为蓄电池材料耐腐蚀性能的研究已经很充分[7，， 9-13] 但是对 Pb-Al 二元合金在自然环境中的耐腐蚀性能的研究还很少，本文拟从 Al 含量变化入
800
659 ℃
600 1.4
99.7
400
327.502 ℃
327 ℃
99.24
（Al） 200
（pb）
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
铝
质量分数 /%
铅
图 2 Pb-Al 二元合金相图
Fig.2 Binary alloy phase diagram of Pb-Al
收稿日期：2015－05－11 基金项目：国家自然科学基金资助项目（51374018 ，51174020 ）作者简介：卢智成（1978- ），男，博士，主要从事电网抗震与减隔震技术方面的研究，E-mail： luzc@. 通信作者：王福明（1963- ），男，教授，博导，主要从事钢铁冶金基础理论，钢中合金化与相变，钢种开发等研究，E-mail：wangfuming@.
Fig.3 Macrographs of Pb-Al binary alloys after SSCT for 2 h
在，这种共晶组织对显微组织的细化起到明显的促进作用.结合 Pb-Al 二元合金相图可以看出（图 2），常温
54
有色金属科学与工程
2015 年 10 月
温度 /℃
0 1 800
1 600
1 400
原子百分比 /%
2
5
10
20 30 40 5060 80100
86.2%，1566 ℃
L
1 200
1 000 660.452 ℃
当腐蚀时间延长至 96 h 后（如图 4 所示），Pb 和 Pb-0.15Al 表面有彩色的腐蚀膜生成，肉眼可以看到二者基体上均有一定量的腐蚀沟存在.与 2 h 腐蚀后相比，经 96 h 腐蚀后，Pb-0.15Al 基体表面粗糙程度加深，表面变得更加暗淡.经 96 h 腐蚀后，Pb-0.05Al 和 Pb-0.10Al 表面虽然有一定的产物膜脱落，但是颜色变化不大，说明经长时间腐蚀后，表面的产物膜仍然比较均匀，产物膜和基体的结合力比较牢固. 2.3 腐蚀后质量损失
电力系统用金属减震器的填充材料为铅，其使用环境多为野外 . [1-3] 在长期的服役过程中，受雨雾、露水、大气中氧、Cl-离子、NO3-离子等综合作用的影响，铅工件腐蚀严重，产生大量白锈，造成基体严重破坏，降低工件使用的可靠性 . [4-7]
Ａｌ含量对Ｐｂ－Ａｌ合金耐腐蚀性能的影响
卢智成 1，李永亮 2，朱茂华 2，李茂旺 3，刘振林 1，杨占兵 2，王福明 2
（1.中国电力科学研究院，北京 100192；2.北京科技大学冶金与生态工程学院，北京 100083；3.江西冶金职业技术学院，江西新余 338015）
摘要：利用盐雾腐蚀实验，研究铝（Al）含量对铅铝（Pb-Al）二元合金耐腐蚀性能的影响.试样腐蚀后的重量损失反映合金的耐腐蚀性能，当 Al 的含量（指质量百分含量，下同）为 0.05 %和 0.10 %时， Pb-Al 合金的失重较小，说明其耐腐蚀性能比纯铅有明显提高.进一步提高 Al 含量至 0.15 %，Pb-Al 合金的耐腐蚀性无明显改善. 利用光学显微镜观察了腐蚀后显微形貌的变化，Al 的含量为 0.05 %和 0.10 %时，测试面的腐蚀沟和点蚀坑数量少且尺寸较小，而当 Al 含量为 0 和 0.15 %时，腐蚀沟和点蚀坑的数量和尺寸均较大，此时合金的耐腐蚀性能也相对较差. 关键词：铅铝合金；铅含量；耐腐蚀性；盐雾实验中图分类号：TG146.2；TF125.2 文献标志码：A
(1. China Electric Power Research Institute, Beijing 100192, China; 2. School of Metallurgrical and Ecological Engineering ，University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China；3. Jiangxi Metallurgical Vocational and Technical College, Xinyu 338015, China)
表 2 列举了经 96 h 腐蚀后合金单位面积的重量损失. 可以看出，Pb 和 Pb-0.15Al 合金单位面积的质量损失分别为 0.012 5 g/cm2、0.010 5 g/cm2；而 Pb-
（a）Pb
（b）Pb-0.05Al
（c）Pb-0.10Al
图 3 盐雾腐蚀实验 2 h 后，Pb-Al 合金宏观形貌
第6卷第5期 2 0 1 5 年 10 月
有色金属科学与工程
Nonferrous Metals Science and Engineering
Vol.6，No.5 Oct. 2 0 15
文章编号：1674-9669（2015）05-0052-05 DOI：10.13264/ki.ysjskx.2015.05.010
（a）Pb
200 μm
（b）Pb-0.05 %Al
200 μm
200 μm
（c）Pb-0.10 %Al
（d）Pb-0.15 %Al
图 1 Pb 及 Pb-Al 合金显微组织
Fig.1 Microstructures of Pb and Pb-Al alloys
200 μm
文献[14]指出，添加了 5 %以上的 Al 元素的 Pb-Al 二元合金的显微组织中有明显的富 Al 相共晶组织存
Abstract:Salt spray corrosion tests (SSCT) were utilized for evaluating the effect of Al content on the corrosion resistance in Pb -Al binary alloy. By masses the masses before and after SSCT, the mass lost was obtained which reflected the corrosion resistance. When Al contents were 0.05 % and 0.10 %, the corrosion resistance was optimized compared with pure Pb. Under the condition of increasing the Al content to 0.15 %, no apparent improvement of corrosion resistance was observed. The optical microscope was used for observing its mi crostructure. When the content of Al was 0.05 % and 0.10 %, the number and size of gully and pit etching de clined compared with pure Pb. However, when the Al content increased to 0.15 %, the gully and pit etching were enlarged both in number and size without obvious improvement in its corrosion resistance. Key words: Pb-Al alloy；Al content；corrosion resistance；salt spray corrosion test
表 1 Pb-Al 二元合金的成分 Table 1 Component of Pb-Al binary alloy
编号 1 2 3 4
成分参考材料：纯 Pb