旋转磁场对Sn-Bi合金凝固组织的影响

研究了Sn-Bi合金在不同凝固阶段施加旋转磁场对凝固组织的影响,分析了旋转磁场对各凝固组织的影响规律及细化作用.试验结果表明,对于Sn-55Bi亚共晶合金,旋转磁场对组织的影响主要是在初生相生成时产生的,所以β相处理效果接近于全程处理,初生Sn相被球化,呈颗粒状均匀分布在基体上;对于常规条件下重力偏析严重的Sn-65Bi过共晶合金,某个阶段的处理不能消除重力偏析,只有全程处理才能完全消除偏析,得到分布均匀的组织.     

旋转磁场对Mg_2Si/Al复合材料半固态凝固组织的影响

通过微观组织分析研究了在半固态对亚共晶、共晶和过共晶成分的Mg_2Si/Al复合材料施加旋转磁场后凝固组织特征。结果表明:复合材料合金凝固组织经过电磁搅拌后能够有效地细化Mg_2Si相,并使得α-Al相变得细小且非枝晶化。施加旋转磁场对共晶成分的Al-7Si-8.9Mg_2Si合金凝固组织初生Mg_2Si相细化效果明显好于过共晶成分的Al-7Si-17Mg_2Si合金。施加旋转磁场对亚共晶成分的Al-7Si-5Mg_2Si合金和过共晶成分的Al-7Si-17Mg_2Si合金共晶Mg_2Si相的细化效果明显好于共晶成分的Al-7Si-8.9Mg_2Si合金凝固组织。     

电磁搅拌对含Bi过共晶Al-Si合金组织的影响

通过在含Bi的过共晶Al-Si合金中施加旋转磁场进行电磁搅拌,采用金相显微镜和扫描电镜等对其显微组织进行观察,并对电磁搅拌和Bi相的作用机理进行了分析探讨.结果表明,对含Bi的过共晶Al-Si合金进行电磁搅拌后,初生Si数量大幅减少,只有很少的以细小块状存在,针状共晶Si相数量增加,同时出现了树枝状初生α-Al相.随着施加旋转磁场电流度的提高,共晶Si相形状的转变方式为粗大针状→细针状→粗大针状;同时,电磁搅拌能够改变Bi相局部聚集的不均匀分布状态.随着磁场电流的提高,Bi的分布状态按照大块状→短棒状→球状→小圆球状变化,由局部聚集转变为均匀分布.     

旋转磁场对Al-7Si-8.9Mg_2Si复合材料凝固组织的影响

通过微观组织分析研究了在旋转磁场作用下Al-7Si-8.9Mg2Si复合材料的凝固组织特征。结果表明,合金凝固组织经过电磁搅拌后初生Mg2Si相明显细化,仅在近液态和半固态施加旋转磁场使得二元共晶Mg2Si的形状变化很小,在凝固全程施加旋转磁场反而使得组织粗化。在半固态施加旋转磁场能有效细化Al-7Si-8.9Mg2Si复合材料凝固组织中初生Mg2Si和共晶Mg2Si相,并使得α-Al相变得细小且非枝晶化。     

旋转磁场作用下的Pb-Sn合金组织研究

研究了旋转磁场对Pb-48％Sn亚共晶合金和Pb-67％Sn过共晶合金凝固组织影响的作用机理，对比分析在常规条件下和旋转磁场条件下Pb-48％Sn-0．1％Ce、Pb-80％Sn-0．1％Ce的合金凝固组织的形貌特征。实验证明：旋转磁场能够引起Pb—Sn合金熔体内部的流动，达到改善Pb-Sn合金比重偏析、细化晶粒和提高该合金综合性能的效果。此外，对于Pb-48％Sn、Pb-67％Sn合金，研究发现450mT静磁场的作用效果不明显。     

非树枝状初生相对Sn-52Bi合金塑性的影响

通过半固态机械搅拌制备出非树枝状初生相β-Sn的Sn-52Bi合金。通过金相组织观察和拉伸试验研究了非树枝晶状初生相β-Sn对Sn-52Bi合金塑性的影响。结果表明:半固态机械搅拌工艺能细化合金的初生相β-Sn。随着搅拌时间的延长,初生相β-Sn越来越细小,球化效果越来越好;细小球状的β-Sn晶粒均匀分布在组织中,使原片状出现的共晶相组织得到离散,间接细化了Bi晶粒。半固态机械搅拌后,合金塑性明显提高,其中机械搅拌15 min制备的合金伸长率最大,达到40.63%;与180℃普通吸铸工艺相比,伸长率提高了125.7%。     

Ce、Y和Gd对Mg-3Sn-2Sr镁合金铸态组织和力学性能的影响(英文)

通过扫描电镜、X射线衍射、差热分析以及抗拉和蠕变性能测试等手段,调查和比较了Ce、Y和Gd对Mg-3Sn-2Sr镁合金铸态组织和力学性能的影响。结果表明:Mg-3Sn-2Sr三元合金主要由?-Mg、初生和共晶SrMgSn以及Mg2Sn相组成。当添加1.0%Ce、1.0%Y和1.0%Gd到Mg-3Sn-2Sr合金后,合金中分别形成了Mg12Ce、YMgSn、GdMgSn和/或Mg17Sr2相。同时,合金中初生SrMgSn相的形成被抑制,且呈针状的粗大初生SrMgSn相也被变质和细化。此外,添加1.0%Ce、1.0%Y和1.0%Gd均能同时改善Mg-3Sn-2Sr合金的抗拉性能和蠕变性能。在含Ce、Y和Gd合金中,含Ce合金的抗拉性能相对较含Y和含Gd合金的高。     

Sn-70Bi合金熔体结构转变的可逆性及其凝固行为

利用直流四电极法研究了Sn-70Bi合金在液相线以上数百度温度范围内发生的熔体结构转变;在此基础上,进一步探讨了熔体结构转变的可逆性及其对凝固的影响.试验结果表明,Sn-70Bi合金所发生的熔体结构转变部分可逆,分析认为主要与Sn的熔体结构有关,且熔体结构转变对其凝固行为及组织有较大的影响.发现结构变化后的熔体凝固过冷度显著增大,初生相和共晶相组织明显细化.     

快速凝固Al-Si合金的组织形态及相结构

利用单辊旋淬法制备快速凝固共晶和过共晶铝硅合金条带,采用扫描电镜、透射电镜及XRD技术对试样的组织形貌、相结构进行表征.结果表明:快速凝固后组织明显细化,共晶和过共晶组织转变成了亚共晶组织;与平衡态相比,快速凝固有效抑制硅相的形核与生长,初生硅不能析出,α相领先共晶形核生长,形成α相和分布在α相间的羽毛针列状共晶体复合组织.     

电磁搅拌与变质复合作用对Al-20Si合金初生硅相的影响

使用电磁搅拌、变质处理及其复合工艺分别成功制备了过共晶Al-20Si半固态浆料，研究了电磁搅拌和变质的复合作用对过共晶Al-20Si合金中初生Si长大和形貌的影响。研究结果表明：复合作用可以获得比单种变质处理和电磁搅拌的过共晶Al-20Si合金更加细小、更加圆整的初生Si组织。复合作用获得的初生硅比单一处理尺寸平均减小25．19％，圆整度平均提高8．40％。而且共晶Si组织也得到球化。复合作用细化组织的机理为：变质后施加旋转磁场，促进了变质剂的扩散，更多的初生Si与共晶Si组织相互打碎，深化了变质和电磁搅拌效果，细化显微组织。     

铋和磷元素对Sn-Zn-RE电子微连接钎料组织与性能的影响

制备了含不同Bi,P元素的（Sn-9Zn0.05Ce）xBi和（Sn-9Zn0.05Ce）xP钎料合金,观察并分析了钎料的显微组织形貌,测试了钎料的抗拉强度、断后伸长率以及维氏硬度.结果表明,添加Bi元素能显著提高Sn-9Zn0.05Ce钎料合金的抗拉强度和硬度,但同时会明显降低其断后伸长率,而添加微量P元素对钎料的抗...     

The Inhibition of Tin Whiskers on the Surface of Sn-8Zn-3Bi-0.5Ce Solders

Through the refinement of the (Ce, Zn)Sn₃ intermetallic phase, the formation of tin whiskers, previously observed on the surface of a Sn-3Ag-0.5Cu-0.5Ce solder, was prevented in a Sn-9Zn-0.5Ce alloy. However, whisker growth can still occur on the surface of Sn-8Zn-3Bi-0.5Ce solder after air storage at room temperature and at 150 °C due to the formation of large (Ce, Zn)Sn₃ intermetallic clusters. Further experiments showed that decreasing the Bi-content in this Sn-8Zn-0.5Ce alloy to 1 and 2 wt.% can recover the beneficial effects of Zn additions on the refinement of the (Ce, Zn)Sn₃ phase and obviously reduce the appearance of tin whiskers. In addition, alloying the Sn-8Zn-3Bi-0.5Ce solder with 0.5 wt.% Ge, which increases the oxidation resistance of the (Ce, Zn)Sn₃ intermetallic clusters, can also effectively inhibit tin whisker growth.     

螺旋磁场对Pb-Sn合金成分偏析的影响

测试分析新型电磁搅拌器内螺旋磁场和旋转磁场的磁感应强度、分布和作用规律,研究螺旋磁场对Pb-80%Sn过共晶合金凝固组织影响的作用机理,并与无磁场和旋转磁场条件下合金凝固组织的形貌特征及成分分布进行对比分析。结果表明:螺旋磁场相比于旋转磁场可以在铸锭内部更大区域内形成均匀搅拌,更易于破碎和细化枝晶组织,既能促进椭球或球状晶的生成,又能更好地改善宏观偏析;在频率一定的情况下,初生相晶粒尺寸随着励磁电流的增大而减小;当励磁电流为125A时,旋转磁场和螺旋磁场细化晶粒的效果最好;继续增大电流,晶粒产生粗化;螺旋磁场可基本消除成分偏析,并在较小励磁电流(100A)下达到采用旋转磁场(125A)时的最佳搅拌效果。     

方波脉冲电流对Al-Cu合金凝固组织的影响

针对单极方波脉冲电流幅值对Al-Cu合金凝固组织的影响进行了试验研究。结果表明,脉冲电流对亚共晶Al-5Cu和过共晶Al-50Cu合金的凝固组织和初生相有明显细化作用,这主要是由于方波脉冲电流频域较宽,高次波的能量衰减较慢,对凝固系统所做的有效功值较高。由于电流及感生磁场的不均匀性而产生的磁场梯度漂移和磁力线曲率漂移,使得过共晶Al-50Cu合金中Al3 及Cu 离子沿磁场方向迁移,在脉冲电场作用下,促使初生相CuAl2沿磁场方向优势生长。     

Effects of little Ce addition on as-cast microstructure and creep properties of Mg-3Sn-2Ca magnesium alloy

The effects of little Ce addition on the as-cast microstructure and creep properties of Mg-3Sn-2Ca magnesium alloy were investigated. The results indicate that adding 0.5% (mass fraction) Ce to Mg-3Sn-2Ca alloy does not cause the formation of any new phase in the alloy. However, an interesting microstructural change in the as-cast Mg-3Sn-2Ca alloy added with 0.5%Ce is observed. After adding 0.5%Ce to Mg-3Sn-2Ca alloy, not only the volume fraction of CaMgSn phase in the alloy is decreased but also the CaMgSn phases in the alloy are refined. In addition, adding 0.5%Ce to Mg-3Sn-2Ca alloy can also improve the creep-resistant properties of the alloy. After adding 0.5%Ce to Mg-3Sn-2Ca alloy, the second creep rate of the alloy at 150 °C and 70 MPa for 100 h changes from 3.28×10⁻⁸ to 1.81×10⁻⁸ s⁻¹.     

磁场对Sn-9Zn钎料组织、显微硬度及电化学腐蚀的影响

运用X射线衍射仪、扫描电镜、电化学测试系统等研究0.125 T的静态磁场及旋转磁场对Sn-9Zn钎料的组织及性能影响。结果表明:静态磁场及旋转磁场均可促进Sn-9Zn钎料组织细化,其中旋转磁场可使Zn相分布呈旋转状;与未经磁场作用相比,静态磁场和旋转磁场可使Sn-9Zn钎料的显微硬度分别提高7.4%和10.2%,达到18.8 HV和19.3 HV;此外,经静态磁场及旋转磁场作用的钎料的腐蚀电位分别为-1.428和-1.450 V,比Sn-9Zn钎料的有所降低,而腐蚀电流密度分别为1.424×10-8和2.538×10-9 A/m2,相比Sn-9Zn钎料,其腐蚀电流密度明显减小,钎料腐蚀性能得到改善。     

强磁场对MnBi/Bi过共晶定向凝固组织的影响

进行了纵向强磁场下MnBi/Bi过共晶定向凝固实验研究.发现磁场使得MnBi相的形态发生了明显变化,对于Bi-0.82wt％ Mn过共晶MnBi/Bi定向凝固组织,在无磁场条件下,当生长速度V=5 μm/s,温度梯度GL =50℃/cm时,MnBi按照小平面生长,形成中空六方形和“V”字形结构;施加磁场条件下,随着磁场强度的提高,MnBi相呈小平面生长的趋势逐渐增强.并且发现磁场的存在使得MnBi相明显粗化,相间距增大.从晶体生长学和磁学的角度分析了强磁场对过共晶MnBi/Bi定向凝固组织的影响.     

Effects of high magnetic field on modification of Al-Si alloy

1INTRODUCTIONAmong Al-Si alloys,the Al-Si eutectic alloyhas the best foundry capability.The mechanicalproperties of Al-Si eutectic and hypoeutectic alloyhighly relates to the shape,size and distribution ofSi phase in eutectic structure.Coarse acicular-likeeutectic Si dissevers Al matrix badly to inducestress concentration and debase the mechanicalproperties,especially the tenacity.Modification isthe process to change the shape and size of eutecticSi,namely to change the shape of eutec…