固溶处理对快速凝固过共晶铝硅合金组织性能的影响

利用单辊旋转甩带法制备快速凝固铝硅合金薄带,并对其进行固溶处理,研究了不同固溶热处理工艺对合金组织和性能的影响.结果表明,快速凝固使Si相的形核和析出受到抑制,α相领先析出;与铸态组织相比,过共晶成分的铝硅合金经快速凝固后得到微纳米级亚共晶组织,且在随后的固溶处理过程中,随着保温时间的延长,Si元素从基体中脱溶析出并逐渐聚集长大,形成细小的Si颗粒均匀分布于基体之上.在480℃下保温100 min并水淬,经自然时效96 h后,Si相颗粒细小且圆整度高,合金硬度(HV)达到最高值241.67.     

快速凝固高硅铝合金加热过程中的组织转变

利用气雾化法制备高硅铝合金粉末,采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)等现代测试手段,分析快速凝固高硅铝合金不同粒度粉末微观组织和结构特征,研究在不同加热温度和保温时间条件下针状富铁相的转变特性及β-Si相的粗化行为。结果表明:快速凝固高硅铝合金组织主要以基体上分布有大量细小的颗粒状和针状相为特征,合金粉末在加热过程中,随着温度的升高和保温时间的延长,颗粒β-Si相有粗化趋势,针状非平衡富铁相转变为棒状或颗粒状平衡相。通过台阶式连续加热模拟试验可获得针状相基本消失且颗粒β-Si相未发生明显粗化的组织。     

CDS铸造过共晶铝硅合金组织及性能研究

采用受控扩散凝固(CDS)技术制备Al-20％Si合金,研究了混合方式和高硅合金的混合温度对目标合金组织和性能的影响,探讨了合金组织与热膨胀性能之间的关系.结果表明,采用受控扩散凝固技术,纯铝液(660℃)与高硅合金液(850℃)混合所制备的目标合金初生硅相分布均匀,形貌规整,尺寸最小,合金的线膨胀系数也最小(15.7×10-6 ℃-1,30～300℃).分析表明,Al-20％Si合金热膨胀性能主要取决于合金组织中初生相的分布和形貌的规整性,与尺寸大小关系不大.     

快速凝固高硅铝合金粉末显微组织及时效特性

利用超音速气体雾化法制备快速凝固高硅铝合金粉末,并对合金粉末组成、显微组织特征、显微硬度及时效处理对它们的影响进行系统研究。结果表明利用超音速气体雾化法所制备的高硅铝合金粉末组织主要由基体上弥散分布的细小颗粒相Si和针状相Al9FeSi3组成。在X－射线衍射曲线上基体相及Si相衍射峰有一定程度宽化;合金粉末经时效处理后组织及相组成基本不发生变化,但基体及Si相衍射峰宽化程度有所减弱,时效初期合金粉末显微硬度有一定的程度降低,随后延长时效时间则保持不变。     

快速凝固/粉末冶金制备高硅铝合金材料的组织与力学性能

采用空气雾化水冷与真空包套热挤压工艺相结合的方法,制备了Al-30Si和Al-40Si过共晶高硅铝合金材料,采用扫描电镜与金相显微镜进行了显微组织分析,检测了其力学性能.研究表明:所制备的高硅铝合金粉末颗粒尺寸在2～10 μm之间;挤压后的材料具有组织十分细小且均匀弥散分布的Si相;在370℃热挤压条件下,其抗拉强度高达239 MPa,比相同成分的铸轧态试样提高了77%,随着挤压温度的升高以及Si含量的增加,硅相颗粒增大,抗拉强度下降.     

铝硅合金高温摩擦表层Si相细化和球化现象

研究了高温摩擦条件下铝硅合金摩擦表层组织中Si相的同时细化和球化现象.在330 ℃下,将AlSi7、AlSi12、AlSi30合金试样分别与H13钢试样进行高温摩擦试验.结果发现,铝硅合金试样摩擦表层中,Si相颗粒都获得了同时细化和球化,其中3种合金Si相颗粒平均直径分别达到0.89、0.98、1.05 μm,形状因子分别达到0.79、0.71和0.67.     

硅相钝细化处理与热挤压对Al-25Si合金组织的影响

对Al-25Si合金进行硅相钝细化处理和热挤压的复合处理，研究工艺参数对Al-25Si合金组织形态的影响。结果表明：对铸态Al-25Si合金进行硅相钝细化处理，能够使合金中的硅相尖角钝化，保温温度越高、保温时间越长，硅相尖角钝化效果越明显；但保温温度过高、时间过长，硅相的粗化明显，尖角钝化效果变弱，反而不能改善硅相的形态。热挤压可以明显使共晶硅均匀分布在合金中，但是对初生硅的尺寸、形状几乎没影响；保温时间和温度对挤压态Al-25Si合金中的硅相有很大的影响，当温度达到合金的液相线时，合金的组织形态变化明显。随着保温温度和时间增加，硅相的尺寸增加，球化效果变好。但温度过高、时间过长会发生过烧氧化的现象。     

高硅含量过共晶铝硅合金半固态重熔组织演变

采用水淬实验研究熔铸法制备的Al-25%Si合金半固态重熔组织演变,对初生硅相的尺寸、形态和体积分数进行定量统计和表征。结果显示:在共晶温度以上保温过程中,合金组织经历了共晶硅的粒状化和溶解、初生硅相熔断和尖角钝化以及形态圆整化3个阶段。初生硅相在重熔过程中发生"Oswald"熟化粗化,尺寸增加,同时形状因子增大,体积分数减小。合金在590~600℃保温30~50 min,初生硅尺寸粗化速率缓慢,形态圆整并且体积分数可控,可以满足半固态加工要求。尺寸粗化速率常数K与合金的初始凝固冷却速度和加热温度有关。其中,在钢模中凝固的合金的K值为23.83~38.88μm3/s,且随加热温度升高,K值减小;铜模中凝固的合金K值为10.91~19.87μm3/s,温度升高,K值增大。     

快速凝固高硅铝合金粉末的热挤压过程

通过分析快速凝固高硅铝合金末在热挤压过程中的密度、微观组织和相结构的变化，对粉末热挤压成形机理进行了探讨，结果表明，快速凝固高硅铝合金粉末热压过程分为2个阶段，即填充挤压阶段和稳态渡动阶段，粉末生坯的致密化主要有在第一阶段完成，粉末颗粒中初晶Si相受到加热长大和挤压破碎两方面的综合作用，最终得到的挤压材料中的Si颗粒与原始粉末相比没有明显的相比，合金的相组成在挤压前后 有发生变化，快速凝固合 组织结构特征基本得以保留。     

制备工艺对高硅铝合金的组织及性能的影响

采用熔炼铸造、真空包套热挤压、喷射沉积三种方法制备了Al-40％Si高硅铝合金锭坯，并通过光镜及扫描电镜对其组织进行分析。结果表明：真空包套热挤压工艺制备的样品其硅相细小。在挤压温度为490℃时。其Si相大小为2～10μm，且分布均匀弥散，初生硅相均匀分布在α基体相中。断口分析显示，真空包套热挤压高硅铝合金的断裂方式属晶内韧性断裂与沿晶断裂的混合型断裂。其力学性能也是这三种制备工艺中最优的，其抗拉强度高于170MPa，伸长率大于8％。     

基于硅靶和碳化硅靶的碳化硅薄膜磁控溅射工艺对比

目的 通过基于碳化硅陶瓷靶的直接溅射和基于硅靶与甲烷的反应溅射,在Si(100)基底上沉积碳化硅薄膜,对比两种工艺制备碳化硅薄膜的异同.方法 采用直接磁控溅射与反应磁控溅射工艺制备碳化硅薄膜,通过白光干涉仪、轮廓仪、X光电子能谱仪(XPS)分析薄膜粗糙度、厚度、沉积速率、组分,通过X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析薄膜的物相结构和形貌.结果 基于硅靶和甲烷的反应溅射工艺,甲烷流量百分比为20％～70％时,沉积速率从11.3 nm/min升高到36.5 nm/min.甲烷流量百分比为20％～60％时,表面粗糙度Rq值变化不大;甲烷流量百分比为70％时,Rq值有增大的趋势.对于甲烷反应溅射工艺,硅碳元素比例可调,但甲烷气体不易控制.基于碳化硅陶瓷靶工艺,随沉积时间(即膜层沉积厚度)的增加,表面粗糙度Rq变化不大,硅碳原子比接近1:1.两种工艺制备的薄膜均为晶态,且为8H-SiC.结论 比较两种工艺,相同靶功率下,硅靶反应溅射的沉积速率明显快于碳化硅陶瓷靶.硅靶反应溅射的元素比例可调,但甲烷气体不易控制;碳化硅陶瓷靶的沉积过程稳定,硅碳原子比接近1:1.     

多孔硅和硅纳米线的减反性能对比研究

基于单晶硅材料,通过阳极电化学腐蚀法制得多孔硅材料,通过湿化学刻蚀法制得硅纳米线材料,经过空气等离子体氧化处理后,采用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪对样品的化学组分以及表面微观结构进行了表征。最后对多孔硅和硅纳米线材料的减反效果进行对比,结果表明,硅纳米线具有更优越的减反效果。     

钒铁中硅的测定—硅钼蓝光度法

硅钼蓝光度法测定钒铁中硅量,以稀硝酸溶解试样,在弱酸介质中,硅酸与钼酸铵生成硅钼杂多酸,在草酸存在下,以硫酸亚铁铵还原为硅钼蓝,测量其吸光度。此方法具有分析周期短,灵敏度高,稳定性好,重现性较好等特点。适用范围:0.10％～2.00％。     

The Diffusion Stage of Silicon Carbide Growth at the Pyrocarbon–Liquid Silicon Interface

Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces - The present paper is devoted to the study of a limiting stage of silicon carbide diffusion growth at the pyrocarbon–silicon melt...