Al-Zn系高强铸造铝合金强韧化研究现状与展望

轻质高强铸造铝合金在航空航天、汽车轻量化等方面展现出独特的优势。对铸造铝合金成形性能和力学性能进一步优化,对拓宽其应用领域意义重大。本文综述了Al-Zn系高强铸造铝合金的研究现状与进展,重点归纳了高强铸造铝合金(微)合金化、晶粒细化、组织纯净化、热处理优化等方面的强化机制及现有研究成果,并对铸造铝合金目前研发中所存在的问题进行探讨,最后对高强铸造铝合金的发展方向进行了展望,对高强铸造铝合金的发展具有一定的实践和理论指导意义。     

高强韧铸造铝合金

本文探讨了Ｍｎ、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ等合金元素对合金冲击韧性的影响规律,初步讨论了冲击韧性与强度、伸长率间的关系。以Ａｌ－Ｃｕ、ｍｎ合金为基,用Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｂ等微量合金化元素对其强化,并调整热处理制度,制成一种高强度、高韧性韧性的铸造铝合金。通过系统试验。确定该高强韧铸造铝合金的成分（质量分数,％）如下：４．６～～５．３Ｃｕ,０．３～０．５Ｍｎ,０．０５～０．２５Ｔｉ０．０５～０．２５Ｚｒ,０．、～     

高强韧铸造铝合金的研究进展

铸造铝合金因其优异的综合性能在汽车、航空航天等领域得到了广泛应用,经济的飞速发展使得各个行业对铸造铝合金的强度、韧性等提出了更高的要求.随着环保概念逐渐深入人心,轻量化时代到来,铸造铝合金也迎来了更加广阔的发展空间,国内外相关科技人员对其进行了大量的研究.作者主要综述了不同体系高强韧铸造铝合金的研究现状,介绍了优化合金...     

高强韧铸造铝合金材料的研制

对铸造铝合金材料在强韧化方面进行了探讨,主要分析了Fe元素和变质工艺对合金力学性能的影响。结果表明:Fe含量越低铝合金力学性能越好,在试验中铝合金的含Fe量均控制在0.14%以下;熔炼时采用Sr变质,加入方式为Al-Sr合金,效果优于稀土。     

高硅铝合金悬浮铸造的组织细化

在一定过热条件下,向Al-30Si金属液体中加入同种成分的不同粒度和不同量的快速凝固粉末,能使合金中粗大的初晶Si得到很好的细化,从而探索出一种能使高硅铝合金初晶硅细化的简单有效的方法。     

镁合金强韧化技术的研究进展及其应用

从细晶强化、热处理强化及时效处理强化等方面阐述了目前镁合金强韧化处理的研究现状和最新进展,重点分析了不同方法的强化机理及工艺特点,并指出镁合金强韧化处理的意义和现阶段存在的问题。     

高强韧铝合金压挤双控铸造工艺及装备开发

介绍了宇部的压挤双控压铸（HFC）设备的构造和铸造成形工艺特点,通过增加加压室、引入氮气加压、局部加压以及热处理工艺优化等措施实施,避免了重力铸造、压铸浇注以及低压铸造液面下降过程中产生氧化物夹杂等缺陷,试制样件微观金相组织和力学性能检测结果完全满足产品高强高韧的技术要求。     

铝硅系铸造铝合金的晶粒细化处理

研究了往Al-Si合金液中加入钛、硼的铸造铝合金的晶粒细化效果.结果表明,合金显微组织中Si相由粗针状或片状变为细纤维状,α-Al晶粒数量明显增多,且显著细化;合金力学性能获得显著提高,抗拉强度σb平均提高30～40 MPa,伸长率平均提高3%～5%.     

结晶器材料对低频电磁铸造超高强铝合金铸态组织的影响

数值模拟了结晶器材料对低频电磁铸造超高强铝合金过程中铸锭内磁场的影响,空载测定了不同材料结晶器内部的磁场,采用实验进行验证．结果表明,选用高电阻率钛合金材料制作低频电磁铸造结晶器,能够大幅度地减小电磁场在结晶器中的涡流损耗,提高有效功率．在相同条件下,高电阻率钛合金结晶器的铸锭组织细小、均匀,铸锭边部和中部平均晶粒直径分别为24和27μm;而低电阻率铝合金结晶器的铸锭中间和边部的微观组织均为粗大的蔷薇型枝晶,晶粒平均直径分别为38和45μm,材料电阻率高的结晶器有利于溶质元素溶入晶内。     

高强度合金铸铁材料的研制

分析了柴油机主要铸件材料的性能指标要求,选择底座铸件进行材料的工艺试验。通过对铸件本体取样,检测其化学成分、力学性能、显微组织及疲劳性能,结合检测结果对材料的化学成分进行了优化。利用调整后的Cu-Mo合金成分浇注铸件,本体试样性能均达到设计指标,研制的高强度合金铸件材料满足柴油机及发电机组零件的性能要求。     

高压开关壳体用高强铸造铝合金的研究

为了提高高压开关壳体用铸造合金的材质水平以满足超高压大容量输变电设备对壳体材料性能的要求,进行了高强铸造铝合金的研究。试验在AlSi10Mg合金的基础上,主要考查了合金元素Cu及变质剂RE、Sr对合金热处理后力学性能的影响。试验结果表明:RE变质可同时提高AlSi10Mg合金热处理后的抗拉强度和伸长率;合金元素Cu提高合金的抗拉强度,但使得伸长率大大降低;在加入1%RE变质的同时复合加入Sr变质剂,可在进一步提高合金性能的同时,明显提高合金的伸长率。在含1%Zn、0.15%Ti的AlSi10Mg合金Cu含量3%时,复合加入1%RE和0.015%Sr变质,热处理后的力学性能可达到:σb=370MPa,δ5=2%,可以满足目前对高压开关壳体性能的要求。     

热处理工艺对新型高强度铸造铝合金力学性能的影响

研制了一种新型高强度铸造铝合金,并对该合金的热处理工艺与力学性能进行了研究.结果表明,该合金最佳固溶处理工艺为550℃×10h水淬;最佳时效处理工艺为150℃×12h.在此热处理制度下,该合金获得优良的综合力学性能:σb达到479MPa,δ5为5%.     

铸造铝合金数据库设计与开发

利用C++Builder软件开发了一套铸造铝合金数据库系统,用来收集、整理有关铸造铝合金材料的相关信息.该系统实现了对铸造铝合金材料的数据维护、查询、排序、打印等功能.研究了如何实现该系统的各项功能.系统界面清晰、明了,数据真实可靠,功能较完整.     

高强度铸造Al-Si-Cu-Mg合金时效特性的研究

研究了354合金的时效强化行为。试验结果表明，随着时效温度的升高，时效硬化速率增如而时效硬化能力降低。同时发现，在一定温度以上时效，其硬化曲线上出现了两个硬化峰，并且第一个峰值大于第二个峰值。透射电镜试验分析证实，时效硬化的“双峰”现象与时效析出相约析出序列有关，第一个硬化峰主要是由GP区(主要为GPⅡ区)的强化引起的，而第二个时效硬化峰则主要是由亚稳相θ'(Al2Cu)和β'(Mg2Si)的强化效果造成的，同时孕育期较长的S’(Al2CuMg)相的析出也可能是引起第二个峰值的一个重要原因。     

高强韧铸造铝铜合金的研究状况

回顾了高强韧铸造铝铜合金近年来的研究状况。对依据金属强化理论提出的获得高强韧铝铜合金材料的途经,稀土在铝铜合金中的作用并对热裂形成理论和热裂倾向性的评定方法进行了总结。提出了关于铝铜合金今后研究的一些看法。     

中强度全铝合金导线的发展

对架空输电线路用中强度全铝合金导线的研发、应用和国内外标准进行了简要回顾,指出了提高中强度导电铝合金的伸长率和电导率是我国中强度全铝合金导线的发展方向.     

一种新型高强度铸造铝合金ZL210A

在俄ΒΑЛ10合金的基础之上,通过对比试验的方法,研究了合金化学成分、熔炼工艺、热处理工艺等对合金组织和性能的影响。通过成分优化、熔炼工艺、热处理工艺和力学性能的研究,研制出一种新型高强度铸造铝合金ZL210A。试验表明:研制的ZL210A合金的成分及熔炼工艺、热处理工艺等适合我国生产状况和特点,其性能超过ΒΑЛ10合金的要求,其室温拉伸性能与国内ZL205A合金相当,且疲劳性能较高。