铅锑复合加入铝硅合金的变质作用研究

本文以Pb—Sb共晶合金作为复合变质剂进行试验,确定这两种元素对ZL102铝硅合金的组织和性能的影响。实验结果表明,在金属型铸造条件下,Pb/Sb复合加入时试件获得典型的变质组织,其机械性能比未变质时有显著提高。与单独加入铅或锑元素对合金进行变质相比较,本工艺的优点是:节约变质剂的加入量(复合变质剂加入仅0.4％～1.0％);操作方便;降低了成本,因而更有实用价值。     

混合稀土变质对A390铝合金组织的影响

在铸造A390铝合金中,加入混合稀土作为变质剂,采用光学显微镜研究了变质剂对组织的影响.结果表明,A390合金经混合稀土变质后,初生硅棱角钝化,尺寸明显减小；其变质效果与变质剂的加入量有关,当加入0.24％的混合稀土时,效果最为显著,初生硅尺寸由原来的175 μm减小到28 μm左右,并简要探讨了其变质机理.     

变质处理对ZL101合金性能的影响

研究了稀土La及其La+Sr复合变质对ZL101合金共晶硅形状的影响。分析了变质剂加入量对ZL101合金组织和性能的影响。研究结果表明,金属型铸造时,加入0.5wt%La或者采用0.05%Sr+0.45%La的复合变质都能达到最佳的变质效果。两者相比,复合变质的晶粒比加入同等量的0.5%La时的晶粒更加细小。加入变质剂使得合金的晶粒尺寸,由4mm(未变质)减小到约1mm(变质后)。简单分析了ZL101合金的变质机理。     

稀土铝合金综合变质处理的研究

对稀土铝合金采用三元变质剂加B_4C综合变质处理的研究表明,显微组织和机械性能均优于单独采用三元变质剂或B_4C变质剂,变质有效时间延长至2.5h以上。两种变质剂的混合使用没有改变各自的变质机制,然而,两者的复合作用使变质作用加强。     

稀土—钡—磷复合变质剂对ZL108合金变质效果的研究

探讨了稀土－钡－磷复合变质剂对ＺＬ１０８合金组织和性能的影响。试验结果表明，合金中加入该变质剂，不仅获得完全的变质组织，而且变质效果稳定，其长效性和重熔性较好。简要探讨了该变质剂的变质机理。     

Gd与Ca对Mg-7Al-1Si镁合金组织和性能的影响

以铸态Mg-7Al-1Si合金为基体,单独添加变质剂Gd及复合添加变质剂Gd与Ca,对比研究不同变质剂对铸态Mg-7Al-1Si合金组织及性能的影响。结果表明,单一添加变质剂Gd及复合添加变质剂Gd与Ca均能明显细化Mg-7Al-1Si合金的晶粒尺寸,β-Mg_(17)Al_(12)相细小弥散且含量降低。单一添加Gd及复合添加Gd与Ca后,蠕变应变量分别降低了69.3%、80.7%。复合添加Gd与Ca后,合金的抗高温蠕变性能比单独加入稀土元素Gd时更好。变质剂Gd与Ca有效改善了Mg-7Al-1Si合金的摩擦磨损性能。     

变质与微分热分析

用微机辅助微分热分析法,记录并分析了由不同变质剂处理的Al-Si合金熔体的冷却曲线及其微分曲线,并确定了变质效果与冷却曲线上某些特征值之间的关系。所用变质剂包括:混合稀土、纯锑、稀土/锑复合变质剂以及三元钠盐。热分析曲线的特征值定义在初生相析出阶段(Tu_1、t_1、T_L、t_2)和共晶转变期(Tu_2、t_3、T_E、ΔT_1等)。这些特征值的确定是通过数据采集和数据处理系统由微机自动完成的。把各种变质剂对这些特征值的影响与试件微观组织的变化有机的联系起来进行评价,研究了各种变质剂的作用机理。     

复合变质剂加入顺序对过共晶铝硅合金组织的影响

研究了磷、稀土复合变质剂的加入顺序对过共晶Al-24%Si合金的影响,同时探讨了复合变质机制.试验分析表明:先加入磷,后加入稀土复合变质的合金比先加人稀土,后加入磷复合变质的合金细化效果更为明显,变质后合金初晶硅的平均尺寸由80μm细化为25μm,形状较统一,为板块状分布,共晶硅由珊瑚状细化为短杆状.     

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.     

钾钠稀土复合变质对模具钢组织和性能的影响

研究了复合变质剂含量对新型铜合金压铸模具钢组织和性能的影响。结果表明,钾钠稀土复合变质剂的加入可以使模具钢铸态组织晶粒细化,断开晶界处连续分布碳化物网。随着变质剂的加入,模具钢的共析转变温度升高,冲击韧性随复合变质剂含量增加而提高。     

混合稀土在Al—Si合金中的应用

报告了在ZL108合金中加入混合稀土金属对室温和高温性能影响的系统研究结果。确定RE处理的工艺及加入量,认为加入质量分数为1.5%的RE有最佳效果。与Na盐变质情况对比试验表明,RE处理合金与Na处理有类似的变质效果,高温性能优于Na变质。用质量分数为1.5%的RE处理ZL108合金的活塞尺寸稳定性和耐久性比Na变质好得多,能满足492QS汽油机的使用要求。     

添加混合稀土对纯镁及其合金中元素含量的影响

对纯镁及AZ91D镁合金中添加富铈混合稀土的收得率及其各元素含量的变化规律进行了研究。试验结果表明，混合稀土的收得率随着其添加量的增加而降低，添加适量的混合稀土，纯镁中的混合稀土收得率可达到75％以上，AZ91D合金中的混合稀土收得率可达到90％，以上；镁熔体对混合稀土存在着吸收极限，该试验条件下纯镁的吸收极限为1．6％左右，AZ91D合金的吸收极限为1．9％左右；添加适量的混合稀土可降低纯镁及AZ91D合金中的Cl元素含量至10^-5以下；添加混合稀土会降低镁熔体中的Al含量，对合金元素Zn、Mn以及杂质元素Fe、Cu、Ni、Si的含量不产生影响。     

混合稀土对压铸AZ91D合金的组织及力学性能的影响

研究了不同添加量的混合稀土对压铸AZ91D合金的组织和力学性能的影响。添加混合稀土后,常温力学性能没有明显改善。在100℃时,混合稀土含量为0.4%的压铸AZ91D合金的力学性能与不含混合稀土的试样几乎相等。在170℃时,混合稀土含量为0.4%的压铸AZ91D合金的抗拉强度、屈服强度及伸长率分别为206MPa、142MPa、26%,比不含混合稀土的压铸AZ91D试样的力学性能分别提高15.7%、10%及30%。这是因为添加适量的混合稀土后,形成热稳定性较高的强化相,增加了位错滑移阻力并阻碍裂纹扩展,镁基体中稀土元素起到固溶强化作用,从而提高镁合金的高温抗拉强度。     

复合稀土对CuZnAl形状记忆合金力学性能的影响

采用定量金相、拉伸试验、电子探针和扫描电镜等方法，研究了复合稀土对CuZnAl合金晶粒尺寸、晶粒生长动力学、力学性能的影响。结果表明：复合稀土可明显细化合金晶粒，改善合金的力学性能，合金的拉伸断口形貌由未加复合稀土的沿晶断裂变为韧窝状塑性断口，同时保持合金的记忆性能。微观分析表明：复合稀土富集在CMZnAl合金的晶界上，阻碍晶粒长大。讨论了晶粒细化机制以及合金力学性能提高的原因。     

镧-铈混合稀土变质剂对铸态高速钢组织与性能的影响

研究了镧-铈稀土变质对铸态高速钢组织及性能的影响。试验表明经稀土变质处理后,高速钢铸态组织中共晶碳化物明显细化,镧-铈混合稀土的添加促使共晶碳化物断网和团球化。此外,镧-铈混合稀土的添加提高了高速钢的冲击韧性和抗弯强度,其强度分别提高了26％和7．8％。     

Re-K-Zn复合变质剂在高铬白口铸铁中的作用

本文通过正交设计实验研究了Re-K-Zn复合变质剂对高铬白口铸铁组织和性能的影响,借助于电子扫描显微镜、X-射线能谱仪等先进设备对其影响结果进行了分析。实验结果表明：Re-K-Zn复合变质剂在高铬白口铸铁中有显著作用,而且当三者的加入量约为0．5％Re 2．0％K 0．008％Zn时,能显著细化组织,使其组织中网状碳化物变为粒状或条状,提高了高铬白口铸铁的力学性能,铸态冲击韧性由原来的7．0J／cm^2提高到11,7J／cm^2,硬度由原来的54HRC提高到57HRC,相对耐磨性能提高了3．5倍。     

富铈混合稀土对Al-4.5Cu合金微观组织和力学性能的影响

在Al-4.5Cu铸造铝合金中添加微量的富铈混合稀土,用光学显微镜、扫描电镜以及能谱分析等手段研究稀土元素对合金组织、力学性能和断裂特性的影响。结果表明,稀土可以显著细化α-Al枝晶并减小二次枝晶间距;与此同时,枝晶间区域形成了骨骼状或块状稀土化合物相,Al2Cu和稀土化合物相相互交织在一起呈网状分布。添加富铈混合稀土后,合金的屈服强度略微降低,抗拉强度增加。添加富铈混合稀土改善了合金的塑性,合金延伸率增加至7.4%～8.84%,其断裂机制由脆性断裂转变为韧性断裂。     

La-Ce混合稀土对AZ91D合金组织和性能的影响

以AZ91D镁合金作为研究对象,探究了La-Ce混合稀土含量对其组织性能的影响。结果表明:在AZ91D镁合金中加入混合稀土La-Ce后,铸态组织为网状β-Mg₁₇Al₁₂相及少量杆状稀土化合物。且随着稀土含量增多,β-Mg₁₇Al₁₂和杆状稀土化合物被细化。经固溶时效处理后,随稀土含量增加,试验合金伸长率增大,硬度和抗拉强度均先增后降,稀土含量为2.38%时,合金力学性能最佳。     

稀土元素对过共晶铝硅合金的变质机理

过共晶铝硅合金具有很多优良的特性,是一种极有发展前途的结构材料,但合金中粗大的初晶硅和细长的共晶硅组织会影响其力学性能,研究表明添加稀土元素可以有效的细化初晶硅和共晶硅。本文总结了目前几种主要的变质理论,并对其以后的研究和发展方向进行了展望。     

稀土元素对AZ91D合金晶粒细化的影响

研究了不同混合稀土添加量对AZ91D合金晶粒细化的影响。试验结果表明混合稀土对AZ91D合金有明显的细化效果。当混合稀土的添加量为0．05％(质量分数)时，混合稀土中的Ce，Nd和Pr等在未形成A1-RE化合物之前，大部分以质点的形式弥散分布在AZ91D合金熔体中，可能起到非均匀形核的作用；随着混合稀土添加量的增多，RE优先与Al生成A1-RE化合物，这些化合物大部分偏聚在晶界上，阻碍了晶粒的长大，从而细化了晶粒。