P和稀土复合变质的Mg_2Si/Al半固态组织与性能

在原位Mg2Si/Al复合材料中,通过P和混合稀土复合变质及改变半固态等温热处理的保温温度和保温时间,研究了复合变质及等温热处理对合金组织与力学性能的影响。结果表明,P和混合稀土联合变质后初生Mg2Si的形貌由粗大的十字状结构转变为不规则的多边形,均匀分布在铝基体上。初生相颗粒尺寸由未变质前的83μm减小到约17μm;经过570℃×90min半固态等温热处理后,初生Mg2Si相和α-Al相均转变为近球形,初生Mg2Si相形状因子约为0.96,平均等积圆直径约为16μm,此时材料的硬度(HB)达到最大值,为106。     

不同制备条件下原位Mg_2Si/Al复合材料的组织演变和耐磨性

采用普通重力铸造、挤压铸造和等温热处理半固态挤压的方法制备了原位Mg2Si/Al复合材料,研究了其组织演变和耐磨性.结果表明,P孕育变质后,铸态组织中Mg2Si增强相由粗大的枝晶转变为细小的块状,经过等温热处理后的半固态组织,Mg2Si增强相分布均匀、尺寸细小,表现为规则的球形,a-Al的形貌也变得较为圆整,表现为规则的球状或椭球状.此外,等温热处理的半固态组织中的Mg2Si和a-Al尺寸还有较为明显的改变.与普通重力铸造Mg2Si/Al复合材料相比,挤压铸造复合材料的HB硬度提高了23.5%,半固态挤压复合材料的HB硬度提高了39%.在相同磨粒尺寸和载荷条件下,普通重力铸造复合材料的磨损率最大,挤压铸造复合材料的磨损率次之,半固态挤压复合材料的磨损率最小.     

原位Mg2Si/Al复合材料的变质与半固态组织演变

研究了Sr对原位Mg2Si/Al复合材料显微组织的影响,并利用等温热处理的方法成功地得到了半固态球状组织。其结果显示,Sr加入后能够改变初生Mg2Si的树枝晶形貌,随着Sr含量的增加,其形貌逐渐由多边形状变为块状,经过等温热处理后,初生Mg2Si相和α-Al相同时被球化,并简要地讨论了球化机理。     

混合稀土变质原位Mg2Si／Al-Si复合材料及其半固态组织形貌演变

在制备Mg2Si/Al-Si复合材料过程中,加入混合稀土作为变质剂,研究其在不同温度下的半同态的等温热处理组织演变.结果表明:加入质量分数为1.0%混合稀土能有效变质初晶硅,其平均尺寸由原来的175μm减小到55μm.等温热处理时,随着温度的升高,初晶硅尺寸先减小后增大;560℃时α相明显球化,形状因子为0.883.     

原位20Mg_2Si/Al复合材料变质工艺优化

通过正交试验,对原位20Mg2Si/Al复合材料中的初生Mg2Si进行变质处理。结果表明,最佳的工艺参数是:P的加入量为0.03%,混合稀土的加入量为0.4%,变质温度为780℃,变质时间为30min。在影响变质效果的因素中,P的加入量对变质效果影响最大。混合稀土、变质温度和变质时间对试验有一定的影响。     

过量Si对Mg_2Si/Al复合材料组织与性能的影响

研究了过量Si含量对原位自生15Mg2Si/Al复合材料组织与力学性能的影响。结果表明,随着Si含量的增加,初生Mg2Si的平均尺寸先增大后减小,当Si含量为5%时,初生Mg2Si的尺寸为41μm,而当增加到10%时,初生Mg2Si的尺寸减小到24μm。同时,随着过量Si含量的增加,Al-Mg2Si二元共晶组织逐渐减少,直至基本消失。另外,α-Al也随着Si含量的增加而发生球化,当Si含量为8%时,α-Al的形貌接近球形。随着过量Si含量从0增加到10%,原位自生15Mg2Si/Al复合材料的抗拉强度从172MPa增加到200MPa,伸长率从1.4%提高到3.1%。     

原位自生Mg_2Si/Al复合材料的组织与性能研究

研究了混合RE变质,混合RE+P变质以及熔体过热对18Mg2Si/Al复合材料组织与性能的影响。结果表明,未变质条件下,18Mg2Si/Al复合材料中初生Mg2Si为粗大的多角状或树枝状,平均晶粒尺寸为65.3μm,而且尺寸分布不均匀。经过3种不同的方法处理后,复合材料中初生Mg2Si得到了不同程度的细化,其中混合RE+P复合变质使初生Mg2Si尺寸达到15μm,共晶Mg2Si呈颗粒状。过热处理后初生Mg2Si达到了13μm,共晶Mg2Si呈絮状。原位自生18Mg2Si/Al复合材料的抗拉强度和伸长率得到了不同程度的提高。     

原位Mg2 Si/Al复合材料半固态组织的形成与演变

研究了P对原位Mg2Si/Al复合材料显微组织的影响,利用等温热处理的方法成功地得到了基体与增强体双相球化的半固态球状组织,探讨了球化机理.结果表明,P孕育变质后,铸态组织中Mg2Si增强相由粗大的枝晶转变为细小的块状,经过等温热处理后的半固态组织,增强相分布均匀、尺寸细小,均表现为规则的球形,而α-AI的形貌也变得较为圆整.此外,随着热处理保温时间的增加,Mg2Si尺寸没有明显的变化,相反,α-Al的尺寸却有明显的增加.     

Y变质SiC_P/AZ61复合材料的半固态等温热处理组织演变

采用半固态等温热处理法研究了0.5wt%Y变质SiCP/AZ61复合材料的组织演变过程。结果表明,本试验中变质后SiCP/AZ61复合材料最佳半固态组织的制备工艺条件为:加热温度595～600℃、保温30～60 min。与未变质SiCP/AZ61复合材料相比,0.5wt%Y变质SiCP/AZ61复合材料的粗化速率常数较小,具有较好的热稳定性;加热温度高于605℃时,0.5wt%Y变质SiCP/AZ61复合材料中液相体积分数较高,试样出现严重变形和流淌,不能满足后续触变成形时的组织要求。在整个半固态等温热处理过程中,0.5wt%Y变质SiCP/AZ61复合材料组织的演化机制主要体现为:枝晶臂及晶粒间熔合合并→β相熔化晶界分离→晶粒组织(α-Mg)部分球化→完全球化→粗化长大。     

半固态等温热处理对纳米SiC_P/AZ61镁基复合材料组织的影响

在不同等温热处理工艺条件下,对纳米SiCP/AZ61镁基复合材料的组织演变进行了研究,并采用电子显微镜、SEM和XRD技术对其进行观察与分析。结果表明:在本试验条件下,等温时间在15～30 min之间,保温温度在595～605℃区间时,制备的n-SiCP/AZ61镁基复合材料半固态颗粒等效直径为30～80μm,圆整度为1.1～1.6,是理想的半固态组织;外加颗粒的存在与颗粒尺寸的减小使得复合材料在等温热处理过程中获得近球状半固态组织所需时间显著减小,同时晶粒直径也相对减小。     

复合变质对不同镁量原位Mg2Si/Al复合材料组织的影响

在不同镁含量铸造Mg2Si/Al-Si复合材料过程中,加入混合稀土氧化物与CaCO3作为变质剂,并采用光学显微镜研究了复合变质对组织的影响.结果表明,变质剂加入量与镁的加入量有关.0.2%的混合稀土氧化物与0.3%的CaCO3使Al-10%Mg-20%Si的初生Mg2Si尺寸由原来的75μm减小到25μm左右,变质效果显著,并初步探讨了其变质机理.     

混合稀土氧化物与CaCO3双重变质对原位Mg2Si/Al-Si复合材料组织的影响

在铸造Mg2Si/A1-Si复合材料过程中,加入混合稀土氧化物与CaCO3作为变质剂,研究了复合变质对组织的影响。双重变质后结果表明,初生Mg2Si相平均尺寸由75μm减小到25μm左右,其形态由不规则多边形、十字架形变为规则的多边形或者三角形,比单一的混合稀土氧化物、CaCO3变质效果好。     

热处理对Mg_2Si/Al-Si复合材料组织及性能的影响

采用磷、镧复合变质的方法制备了Mg2Si/Al-Si复合材料,并研究了T6热处理对复合材料组织及性能的影响。结果表明:经T6热处理后,复合材料中的Mg2Si、共晶硅均得到一定程度的粒化;在研究范围内,复合材料的硬度和耐磨性能随固溶温度的增加而单调降低,随时效温度的增加而单调上升。经500℃×10h+175℃×10h热处理后,复合材料的硬度和耐磨性能比未热处理时分别提高了21.76%和60.3%。     

SiCp／ZA27复合材料在半固态等温热处理中的组织演变

研究了Zr变质处理的SiCp／ZA27复合材料在半固态温度保温过程中的组织演变情况,并与基体合金作了对比。结果表明：经0．6％Zr处理SiCp/ZA27复合材料在460℃保温30－40min可获得良好的半固态成形所需的组织;复合材料的组织演变速率比基体合金的快,且在长时间保温（＞40min）时,其组织的粗化现象不如基体合金明显。     

Mg_2Si/Al自生复合材料的组织与力学性能研究

对金属型和砂型铸造制备的Mg_2Si/Al自生复合材料进行了磷变质和T6热处理,分析了磷变质和T6热处理对复合材料组织与性能的影响及其作用机理。结果表明:Mg_2Si/Al复合材料主要由α-Al基体、Mg_2Si增强相、CuAl_2和Si共晶相组成;P对初生Mg_2Si相形貌的影响较为显著,而对共晶硅相的影响较小;Mg_2Si相主要呈十四面体结构;P变质处理可以显著改善Mg_2Si/Al复合材料的强度和塑性。     

半固态等温热处理对ZA12合金组织和性能的影响

将初生相为枝晶形态的常规ＺＡ１２合金铸锭重新加热到半固态进行等温热处理，可获得具有良好触变性的非枝晶组织合金。文中对半固态热处理工艺参数与显微组织之间的关系进行了研究，并对铸态和经过半固态热处理的两种材料的半固态形性能以及成形制品的力学行为进行了试验对比。结果表明，经适当工艺热处理后，ＺＡ１２合金可以实现半固态成形，不仅成形抗力低，液相偏析少，且提高了制品的力学性能。     

Ca、Sc对原位Mg_2Si/Mg-Al复合材料组织的影响

在原位合成制备Mg2Si/Mg-A1复合材料过程中,加入Ca、Sc作为变质剂,并采用光学显微镜研究了单独变质与复合变质对材料组织的影响。结果表明:Ca、Sc都是有效的变质剂,尤其是复合变质,能使初生Mg2Si尺寸由40～130μm减小至6～7μm,其形态由不规则变为规则的多边形;共晶Mg2Si亦趋向于弥散分布,变质效果显著。     

SiC_p/ZA27复合材料在半固态等温热处理中的组织演变

研究了 Zr变质处理的 Si Cp/ ZA2 7复合材料在半固态温度保温过程中的组织演变情况 ,并与基体合金作了对比。结果表明 :经 0 .6 % Zr处理的 Si Cp/ ZA2 7复合材料在 46 0℃保温 30～ 40 min可获得良好的半固态触变成形所需的组织 ;复合材料的组织演变速率比基体合金的快 ,且在长时间保温 (>40 min)时 ,其组织的粗化现象不如基体合金明显     

复合变质对Mg2Si/Al复合材料组织的影响

在铸造Mg2Si/A1-Si复合材料过程中,加入混合稀土氧化物与CaCO3作为变质剂,并采用光学显微镜研究了复合变质对组织的影响。双重变质后结果表明,初生Mg2Si相平均尺寸由75μm减小到25μm左右,其形态由不规则多边形、十字架形变为规则的多边形或者三角形,比单一的混合稀土氧化物、CaCO3变质效果都要好。     

热处理对原位自生Mg2Si/Mg-Al基复合材料组织与性能的影响

利用金属型铸造制备了原位自生Mg2Si/Mg-Al基复合材料,研究了热处理对该材料组织与性能的影响。结果表明T4处理改变了Mg2Si/Mg-Al基复合材料中Mg2Si的形貌与分布。随着保温时间的延长,棱状枝晶Mg2Si相发生熔断、球化,最终成为尺寸为10-30μm的颗粒;同时β-Mg17Al12相溶入到α-Mg基体中,在随后的时效过程中发生沉淀析出。由于β-Mg17Al12相的溶解,T4处理会降低该材料的硬度,但随后的时效析出可提高其硬度,415℃×12h固溶处理后175℃×16h(T6)时效,硬度可提高14.9%。热处理过程中棱状枝晶Mg2Si相的粒化可用吉布斯-汤姆逊定理解释。