稀土Er对A356铝合金微观组织和力学性能的影响

针对传统的A356铝合金,添加稀土元素是改善其微观组织并提高力学性能的有效途径。本工作通过示差扫描量热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等分析手段来研究稀土Er对铸态A356铝合金组织和性能的影响。结果表明,稀土元素Er是一种能够显著改善A356合金铸态组织的优良变质剂。Er的加入细化了初生α-Al相,二次枝晶间距降低,枝晶臂直径减小,同时对铸态组织中的共晶Si起到了变质作用。当Er含量达到0.4%(质量分数,下同)时,细化效果最为显著,二次枝晶间距由53.6μm减小到17.5μm,共晶硅形貌也由粗大的板条状转变为短棒或圆粒状。与A356合金相比,添加0.4%Er的合金样品的抗拉强度和伸长率分别提高了15.1%,29.8%。     

真空感应电磁悬浮熔炼对A356铝合金组织和性能的影响

优化A356铝合金的组织和性能成为实现汽车轻量化、节能化、舒适化和多样化发展的需求之一。为进一步挖掘A356铝合金的性能潜力,本研究采用能量密度高、清洁和可控性好的真空感应电磁悬浮熔炼技术对其进行细化变质处理,并与常规复合细化变质处理进行对比。试验结果表明,真空感应电磁悬浮熔炼复合细化变质处理可使铝合金中的共晶硅相由粗大的板片状转变为细密的球形颗粒状,并在晶界均匀析出;α-Al相明显细化,呈规则圆整的等轴晶状。在真空感应电磁悬浮熔炼工艺条件下,形核功ΔG*的贡献远大于扩散激活能ΔG_A;过冷度不会出现极大值;形核率I随过冷度ΔT的增加而急剧增大,实现熔体爆发生核。同时,晶粒之间强烈的互相碰撞、对流运动致使枝晶臂被剪切而折断、破碎与增殖,导致形核率I更大,并最终遗传到凝固组织中。因此,真空感应电磁悬浮熔炼技术对A356铝合金的细化变质效果较常规工艺有显著提升,且所得合金具有更好的力学性能。     

铸造针孔和钠变质对ZL101铸铝合金组织和性能的影响

采用宏观检查和金相检验的方法，研究了铸造针孔和钠变质对ZL101铸铝合金组织和性能的影响。试验结果表明，在浇铸ZL101铸铝合金时，提高冷却速度，增加凝固压力，降低浇铸温度，同时进行钠变质处理，有利于铸造针孔的减少和组织的细化及力学性能的提高。     

A356铝合金半固态流变挤压铸造工艺研究

本文介绍了一种新型的成形工艺-半固态流变挤压铸造,并对铝合金弹壳体（深筒薄壁件）进行了试验,研究了成形件不同部位的显微组织。结果表明：该成形工艺工艺流程简单,成形件表面品质优质。由于所受压力分布不均匀,成形件内部不同部位的显微组织存有差距。在零件的横断面,中部固相近球形颗粒数目增多,靠近零件内表面边缘的固相近球形颗粒数目减少,液相数量明显增多。而底部显微组织与半固态浆料成形前的显微组织基本一样。     

动态复合细化变质对A356铝合金显微组织的影响

为弥补Al-10Sr中间合金对A356铝合金变质处理的不足,采用自制的Al-5Ti-1B-1RE中间合金与A1-10Sr中间合金对A356铝合金进行动态复合细化变质处理,研究变质处理后合金的显微组织,并与理论计算结果进行了比较。结果表明:采用JJ-1型精密增力电动搅拌器对熔体进行强力搅拌、振动,动态复合细化变质不仅能使共晶硅相由粗大的板片状转变为细密的颗粒状,并在α-Al边界均匀析出,而且使α-Al相明显细化,力学性能显著提高,与约翰逊-梅尔方程理论对组织晶粒尺寸控制研究结果相一致;同时A356铝合金熔体吸气倾向显著减轻,与热力学近似计算方程和斯托克斯定律对除气机制进行定量计算研究结果相一致。     

A356铸造铝合金疲劳性能影响因素概述

对影响A356铸造铝合金疲劳性能的各种因素进行了概括总结,特别是对其疲劳性能具有重大影响的铸造缺陷、硅颗粒、SDAS、富铁相及裂纹闭合机制进行了详细的讨论,并对其影响机理进行了总结,最后讨论了提高其疲劳性能的一些手段.     

电磁悬浮熔炼对A356铝合金显微组织的影响

电磁悬浮熔炼是在依靠电磁力悬浮、加热合金的同时又搅拌熔液的一种材料熔炼技术.通过调节功率使A356铝合金分别在50A、70A、90A 3个不同输出电流下进行电磁悬浮熔炼,将所得试样与常规熔炼A356铝合金锭进行对比,分析该熔炼技术对A356铝合金显微组织和密度、硬度的影响.结果表明,电磁悬浮熔炼可以明显细化合金的微观组织,提高密度、硬度等性能,并且当输出电流为70A时,合金质量改善的效果最好.     

2024铝合金筒形件流变挤压铸造研究

目的以2024铝合金为例,研究变形铝合金流变挤压铸造成形件的组织和力学性能,探讨采用流变挤压铸造的方法成形高性能变形铝合金结构件的可行性。方法采用机械搅拌法制备了2024铝合金半固态浆料,采用不同机械搅拌温度和时间进行半固态浆料的制备,并对半固态浆料进行流变挤压铸造。研究了机械搅拌温度和搅拌时间对筒形件组织和力学性能的影响。结果成功制备出了2024铝合金筒形件。随着机械搅拌温度和搅拌时间的提高,筒形件的微观组织能得到细化,同时组织中固液相分布更加均匀,因此筒形件的力学性能也有所提高。结论对变形铝合金2024采用半固态流变挤压铸造进行成形的方法是可行的。半固态浆料最佳制备工艺参数为625℃时机械搅拌25 min,在此工艺参数下,流变挤压铸造2024筒形件的抗拉强度可达264 MPa。     

浇注温度对ZL210A铸造铝合金铸态力学性能和微观组织的影响

通过研究浇注温度对砂型铸态ZL210A合金力学性能、金相组织和断口形貌的影响.结果表明,浇注温度对ZL210A合金力学强度、硬度值和合金断口形貌影响不大,对合金延伸率略有影响,晶界上析出的共晶相随着浇注温度的提高而增多,合金铸态组织主要为α(Al)和θ(Al2Cu)相.     

液相线半连续铸造A356铝合金二次加热合金组织与工艺

采用电子显微镜及图像分析仪，研究了液相线铸造A356铝合金在二次加热过程中的组织变化。结果表明，在固液两相区内，随着加热温度的升高，α相的生长和球化的速度变快。二次加热最佳工艺制度的590℃下保温10min，此时，晶粒平均等级圆直径为38．5μm，晶粒平均圆度为1．92。     

A356合金近液相线半固态铸造非枝晶组织与模锻成形性能

采用近液相线铸造技术制备出具有等轴晶粒的半固态A356合金坯料,合适的铸造工艺为铸造温度615℃、铸造速度160mm/min、液面深度220mm、冷却水流量0.1m3/min;在电阻炉加热的条件下,半固态A356合金坯料的重熔加热温度场均匀,合适的加热制度为保温温度585℃,保温时间10min。在模具温度为300℃~500℃条件下,触变模锻成形了汽车轮毂件,经T6热处理后的抗拉强度为215.65MPa,延伸率为14.45%,硬度为78.66HV,该研究结果对半固态加工技术在汽车零部件生产领域的应用有积极意义。     

挤压铸造与超声处理对铸造铝锂合金组织与性能的影响

目的 研究挤压铸造与超声处理工艺对铸造铝锂合金组织与性能的影响规律,分析工艺改变对组织细化及性能提升的作用机理,解决传统重力铸造下铝锂合金性能较差的问题。方法 将挤压铸造（SC）与超声处理（UT）相结合制备Al-2Li-2Cu-0.5Mg-0.2Zr合金,在熔体超声2 min后,以50 MPa的挤压力制备合金,探究各工艺对铸造铝锂合金显微组织与力学性能的影响。结果 与传统的重力铸造（GC）相比,SC合金的孔隙率和成分偏析显著降低,晶粒尺寸也明显减小,特别是经过UT+SC处理的合金得到了进一步优化。经UT+SC处理后,Al-2Li-2Cu合金的极限抗拉强度（UTS）、屈服强度（YS）和伸长率分别为235 MPa、135 MPa和15%,与GC合金相比,分别提高了113.6%、28.6%、1 150%,与SC合金相比,分别提高了5.4%、3.8%、15.4%。结论 UT+SC工艺能明显提升铸造铝锂合金的性能。UT+SC制备的Al-Li合金的强度和伸长率的提高归因于孔隙率的降低、晶粒细化和第二相的均匀分布。将挤压铸造与超声处理相结合制备铸造铝锂合金解决了重力铸造下合金性能较差的问题,为满足航...     

T4 热处理对石膏型 AZ91 铸造镁合金组织和性能的影响

用石膏型熔模铸造技术,成功制备了AZ91镁合金铸件.用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)以及电子万能实验机等,研究了AZ91镁合金铸态及T4热处理态的显微组织演变和力学性能.结果表明,分布在铸态AZ91镁合金晶界的网状β-Mg17Al12相在T4热处理过程中逐渐溶解,铸态和T4热处理态中均存在大量的A18Mn5化合物,T4处理后,其力学性能显著提高.     

淬火冷却速率对6082铝合金力学性能的影响

采用末端淬火(JEQ)实验、使用JMatpro7.0模拟软件并结合硬度、拉伸性能测试以及透射电子显微镜(TEM)观测，研究了轨道交通用6082铝合金的淬火敏感性。结果表明：(1)由JMatpro7.0模拟得到的TTT曲线表明，6082铝合金的淬火敏感温度区间为220~425℃，β和β'相的鼻尖温度为375℃。合金的CCT曲线表明，为了抑制淬火过程中β'(亚稳相)的析出，合金的淬火冷却速率必须大于6℃/s；(2)随着末端淬火距离D的增大6082铝合金的时效态硬度和强度下降，淬透深度为23 mm；(3)随着淬火冷却速率的降低淬火诱导析出相β在异质形核点α-(AlMnFeSi)相上优先析出，在后续的时效过程中β相长大并吸收周围的溶质原子，晶内时效析出强化相β'减少；(4)慢冷过程中，晶界附近的空位浓度降低，晶界的无沉淀析出带(PFZ)变宽。     

旋转直管浇注法制备A356铝合金半固态浆料

采用旋转直管浇注法制备A356铝合金半固态浆料,在不同浇注温度和转速下进行了系列试验,并与直管法进行了对比分析。结果表明,在不同转速条件下,浇注温度越低,得到的浆料凝固组织晶粒尺寸就越小,颗粒球化程度越高。与直管法相比,同一工艺参数下,旋转直管法制备的坯料的晶粒更为细小和圆整,并且随着旋转速度的增加,可得到理想浆料组织的浇铸温度区间也随之增大。本实验条件下,当转速为300r/mim时,浇注温度为670℃也能得到较理想的半固态凝固组织。     

A390合金挤压铸造件的性能分析

实验研究了挤压铸造条件下A390过共晶铝硅合金的金相组织与性能。结果表明,经过挤压铸造后,A390合金的组织致密度提高,缩松、缩孔等缺陷减少,初晶硅晶粒细化。与铁模铸造件比较,A390挤压铸造件的维氏硬度能提高15．2％,室温拉伸强度增幅为25．2％,相对耐磨性能为1．18,高温（300℃）拉伸强度能够达到183MPa。     

TiO_2对挤压铸造Al_2O_(3p)/钢基复合材料组织与力学性能的影响

在预制坯中加入TiO_2粉末,利用挤压铸造法制备Al_2O_3颗粒增强1065钢基复合材料,研究TiO_2对复合材料组织与力学性能的影响。结果表明:TiO_2使基体与Al_2O_3的结合界面形成了TiO_2、Al_2TiO_5界面层;添加TiO_2的复合材料硬度和三点弯曲强度分别为39.0HRC,743.94MPa,比未添加TiO_2的复合材料分别提高了10.0%,26.4%;断口扫描表明,添加TiO_2的复合材料界面结合良好无裂纹,Al_2O_3颗粒表现为穿晶断裂。说明加入的TiO_2改善了Al_2O_(3p)/钢基复合材料界面结合强度,提高了复合材料力学性能。     

电磁振荡频率对半连铸7075Al合金微观组织的影响

采用同时施加一个稳恒磁场和一个交变磁场的方法，在半连铸7075铝合金过程中，使凝固熔体产生受迫振荡。实验研究了电磁振荡的频率对晶粒细化的影响规律，结果表明电磁振荡法获得的晶粒尺寸比CREM法的小，且随着电磁振荡频率降低，铸锭整体组织变得更加细小和均匀。并对电磁振荡作用下，合金凝固组织的细化机理进行了探讨。     

热处理对热轧7075铝合金组织和力学性能的影响

目的 探究T6、T73和RRA热处理对不同道次压下量的热轧7075铝合金板材微观组织和力学性能的影响,确定不同道次压下量的热轧7075铝合金板材最优热处理工艺。方法 分别将11%和16%道次压下量的热轧7075铝合金进行T6、T73和RRA热处理,并对热处理后的试样进行微观组织表征和力学性能测试。结果 3种方式热处理后,11%道次压下量的热轧板材微观组织以拉长晶粒为主,伴随有等轴再结晶晶粒的生成,而对于16%道次压下量的热轧板材,等轴晶数量增多,故经3种方式热处理后,16%道次压下量热轧板材的屈服强度和抗拉强度均高于11%道次压下量热轧板材的相应强度。RRA热处理有效提升了16%道次压下量热轧板材的延伸率,而对于11%道次压下量热轧板材,RRA的预时效等过程会造成其晶粒粗化,从而降低延伸率,与T6和RRA热处理相比,T73热处理对力学性能的提升不显著。对于2种不同道次压下量的板材,T6热处理为最优热处理工艺。经过T6处理后,11%道次压下量的热轧板材抗拉强度达到589.8 MPa,屈服强度达到560.7 MPa,延伸率达到16.6%,16%道次压下量的热轧板材抗拉强度达到607.5 MPa、屈服强度达到580.9 MPa、延伸率达到13.6%。T6热处理后,<001>方向的织构占主导,原始板材内部存在较多的小角度晶界,热处理后大角度晶界含量增多且有静态再结晶出现。3种热处理后的拉伸试样断口形貌没有太大区别,存在大量韧窝和撕裂棱特征,说明热处理后板材塑性较好。结论 热处理能调控再结晶行为,优化亚晶等微观结构,与其他7系铝合金热处理后的力学性能相比,本文的7075热轧铝合金在16%道次压下量和T6热处理条件下获得了较为优异的力学性能,说明热处理工艺设计合理。