低凝固速率时Y元素对ZL114A合金中共晶硅的变质机理

利用DSC曲线、凝固曲线、扫描电镜(SEM+EBSD)和透射电镜(TEM)研究了低凝固速率时Y元素对ZL114A合金中共晶Si的变质机理.结果 表明,在低凝固速率时,随着Y元素的添加,ZL114A合金的共晶Si由板片状变为细化纤维状;Y元素的添加缩短了共晶Si形核生长所需要的时间;Y元素的添加在共晶Si生长界面前沿产生...     

冷却速率和锶加入量与共晶硅变质等级相关性

通过光学显微镜和扫描电镜考察了冷却速率及Sr加入量对亚共晶Al-Si合金中共晶Si形貌变化的影响.Boltzman方程对共晶Si变质等级关系曲线拟合结果表明:随着冷却速率提高,共晶Si完全变质所需要的临界Sr量减少,共晶Si的变质等级与Sr的加入量高度相关,相关系数R2大于0.99.可以推断,在正常铸造条件下,存在变质...     

锑对共晶硅形貌变质作用的研究

利用SEM对加锑变质的铝硅共晶合金的金相及深蚀试样进行观察。研究共晶硅的平面及立体形貌,结果表明:锑可以使共晶硅的形貌由板片状转变成纤维杆条状,变质作用与钠相似;只是锑的变质能力较弱,须借助快冷实现;板片状与纤维杆条状实属同一种晶体生长方式,硅晶体生长速度较慢时,杆条侧向生长相联形成板片状,而晶体生长速度快时,杆条侧向生长来不及,仍为杆条状。     

共晶硅的变质

文章综述了共晶硅的变质机理及常用变质元素的特性.最为人们接受的硅的变质机理是Lu和Hellawell提出的杂质诱发孪晶假说.Na变质能力强,但存在变质衰退快及过变质等问题.Sr具有较好的变质能力,同时变质有效期长,没有明显的过变质问题,其变质孕育期的长短主要与合金中的磷的含量有关.Sb变质具有长效性,重熔后仍然具有变质的能力,但变质效果较差,其变质机理与Na和Sr不同.     

过共晶铝硅合金中初晶硅的变质机理探讨

过共晶铝硅合金中的初晶硅由于晶粒粗大并且有尖锐的棱角,严重的削弱了合金的机械性能,通常我们采用变质处理工艺来改善这一现象。目前很多研究表明硅元素变质的机理主要是孪晶凹谷机制。但是研究的对象都集中于亚共晶铝硅合金中的共晶硅。而对于含硅量高的过共晶铝硅合金．目前的研究内容是过共晶铝硅合金中的共晶硅或磷元素变质中的初晶硅的变质机理。对于钠盐变质的过共晶组织中初晶硅的变质机理未见报道．而恰恰初晶硅对过共晶组织性能的影响最深刻。因此实验研究对象锁定为钠盐变质的初晶硅变质机理。并且使用透射电子显微镜．通过标定透射衍射斑点研究硅相的变质机理。结果证明：变质元素的富集和择优吸附对共晶硅和初晶硅都是有效的,但实际上变质元素对两种硅相的变质效果是不同的。     

加Sb变质对A1—Sil2.7％合金共晶硅生长的影响

采用自制的连续定向凝固装置,借助SEM和TEM考察了在较大生长速度范围内,(R=30～2500μm/s)Al-Si共晶的生长过程,着重考察了Sb变质元素的影响。发现加Sb变质后较未加变质剂时,硅相的微观结构特征没有明显变化,但更倾向于等温生长。其生长方式与未变质时相同。     

变质工艺对亚共晶Al-Si合金共晶硅细化的影响

研究了工业生产Sr变质亚共晶Al-7%Si合金时,变质剂含量、变质温度、变质时间、浇注温度等工艺参数对合金共晶硅细化及其性能的影响。结果表明,在大规模工业化生产中,上述工艺参数严重影响共晶硅的变质效果。采用Al-10%Sr对亚共晶Al-7%Si合金进行变质,在w(Sr)=0.015%时,保温40min后,共晶团内的Si完全成为圆颗粒状,尺寸为5～10μm,达到最佳变质效果。采用Sr变质亚共晶Al-7%Si合金最佳变质温度为700℃,变质后共晶硅组织分布均匀;浇注温度为640℃时的铸件宏观组织最佳,晶粒度可稳定的达到2级,升高浇注温度,晶粒度提高。精炼后,变质时间为30～60min进行浇注,试样针孔度最小,熔体洁净程度高。     

CeO2在过共晶Al-Si合金中变质机理的研究

主要研究CeO2对过共晶Al-Si合金中初晶硅的细化机理。研究结果表明，由于CeO2与Si具有相同的面心立方结构，而且晶格常数十分接近，C eO2又有较高的熔化温度，它易成为初晶Si的凝结核，因而在该合金中加入CeO2，细化效果十分明显。     

锶在Al-Si合金LM6中的变质作用

用Ｓｒ对Ａｌ－Ｓｉ合金ＬＭ６（英国牌号,我国相近牌号为ＺＬ１０２）进行变质处理,当ＬＭ６合金处于过共晶成分范围时,获得细小弥散分布的共晶Ｓｉ组织,但初晶Ｓｉ尺寸较大,呈多角形块状。将ＬＭ６合金调整为亚共晶成分后,几乎没有初晶Ｓｉ析出,从而得到变质效果良好的细小,弥散共晶Ｓｉ组织。     

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。     

铸造Al-Si合金Sr变质处理过程中共晶硅形态的渐变行为

通过光学显微镜和SEM考察了共晶硅形态与大小随Al-11.6%Si合金中Sr量的变化.研究发现共晶硅从片状转变成纤维状的过程并不是突变的,而是一个渐变过程,共晶硅的形态存在一个介于二者之间的中间态,具有明显的弯折与分叉,同时也具有纤维硅的特征.随着合金中Sr量的增加,共晶过冷度增大,同时孪晶边界能降低,使得硅相产生弯折、分叉,硅相形态不断向纤维化转变.     

旋转交变磁场和静磁场对Al-18%Si合金变质处理的影响

分别研究了旋转磁场和静磁场对过共晶Al-18％Si合金变质处理的影响。结果表明：变质处理后．不施加磁场的条件下，块状初晶Si偏聚在试样边缘处，试样中心处为共晶Si；施加旋转交变磁场的条件下，粗大的板条状初晶Si偏聚在试样边缘处，试样中心处为共晶Si；施加静磁场的条件下，在试样整个横断面上初晶Si都是细小的块状，且大小和分布均匀。     

铝硅合金的振动变质研究

研究了超声振动对铝硅合金的变质作用,结果表明：功能超声能提高液相形核率,抑制Ｓｉ相长大;空化效应能打断生长中的硅晶体,改变硅的形态和分布,减小其对基体的削弱作用,超声变质是细化合金组织,提高合金性能的有效途径。     

不同Si/Al比和变质处理对ZA27合金中Si相形态的影响

分析了Al-Si合金中初生Si相的变化规律，并与相同Si／Al比的ZA27合金中析出的Si相作比较，提出了将Al-Si合金中对Si相的变质工艺应用到ZA27合金中，细化组织中的Si相。结果表明，在ZA27合金中Si相的变化规律与Al-Si合金中的Si相大致相同，用1．5％的Cu-P中间合金对ZA27合金进行变质处理，可获得良好的变质效果。     

不同变质方式下的铝硅共晶合金组织与性能的比较

对Ａ１－Ｓｉ共晶合金在快冷变质和混合稀土变质方式下所获得的共晶硅形态及其与合金强度之间的关系进行了研究，指出共晶硅纤维长径比（Ｌ／ｄ）是影响Ａ１－Ｓｉ共晶合金强度的一个重要因素。     

钡对共晶铝硅合金组织和性能的影响

用含钡合金对共晶铝硅合金（ＺＬ１０９）进行变质处理，观察了钡的加入量、变质作用时间以及重熔次数等对合金组织和性能的影响。结果表明：钡在一定剂量范围内对共晶硅有良好的变质作用，同时具有良好的抗变质衰退能力和重熔特性，变质合金可获得较高的强度。借助扫措电镜和波谱仪对钡变质共晶硅的空间形貌和钡元素的分布状况进行了观察，并以此讨论钡的变质作用机制。     

强磁场对亚共晶铝-硅合金变质处理的影响

研究了强磁场对亚共晶铝-硅合金变质处理的影响。对Al-6Si亚共晶铝．硅合金进行Na盐变质处理后,重熔并在720℃下保温20min时,如果不施加强磁场,共晶Si呈粗大的针片状,长度和分布不均匀,凝固组织为未变质组织,即发生了重熔失效的现象。施加强磁场的条件下,共晶Si仍呈细小的颗粒状,凝固组织仍与第一次变质后相当,没有发生重熔失效的现象。分析认为重熔失效是Na的氧化和烧损以及凝固过程中对流的共同作用的结果。而施加强磁场的条件下,合金的变质组织得以保持是由于强磁场强烈抑制了熔体对流的。对固态下的合金施加强磁场对变质组织没有产生影响。     

铸造铝硅合金细化变质处理的研究进展

综述了当前铝硅合金细化变质剂及其细化变质机理的研究进展。采用磷、硫、稀土、锶、钠、碳等进行双重细化变质处理过共晶铝硅合金已取得了良好的效果。亚共晶铝硅合金的变质元素除钠以外 ,还有锶、碲、钡、锑、钾、稀土、硼、硫等。其中 ,应用较多的是含钠和锶的变质剂。近年来 ,国内外两种较公认的变质机理是孪晶凹谷机制(TPRE)和界面台阶机制。     

Al-Si合金中Si相的团粒化研究

利用金相和电子探针等手段研究了AC8C、ZL104和ZL109牌号的亚共晶及共晶Al-Si合金中共晶和初晶Si相的团粒化。结果表明，用Sr变质处理附以热处理手段相结合的方法可促使共晶Si相呈团粒状。并均匀分布干铝基体上，加入TiB2粒子可进一步促进共晶Si趋于圆滑，甚至使之团球化。使用杆状Al-P中间合金后，可使共晶Al-Si合金析出大量初晶Si，获得过共晶组织，并在一定条件下可促使初晶Si晶粒团粒化，提高活塞的金相等级。另外，在Si、Cu和Mg成分一定的条件下可形成一个球状复合相，为获得真正的球状Si相开辟了新思路。