稀土Pr对过共晶Al-18%Si-Mg合金组织与性能影响的研究

采用扫描电镜观察了不同稀土Pr加入量变质处理过共晶Al-18％Si-Mg合金的组织变化，并分析了稀土Pr对Mg2-Si相结晶行为及合金性能的影响。试验结果表明：在未完全变质合金中Mg2Si相以网状或骨骼状形式存在，与共晶Si片之间存在附着生长关系；而完全变质合金中，Mg2Si以细小的颗粒相形式孤立地存在于共晶团边界上，数量极少。稀土的存在对Mg2Si相凝固结晶行为及合金性能产生了重要影响，这与初晶Si和共晶Si的变质程度有关。     

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。     

纳米ZnO颗粒对过共晶Al-20Si合金组织和性能的影响

为研究Al-Si合金凝固过程中纳米颗粒如何影响Si相形貌,在Al-20Si半固态区间加入0.5wt.%ZnO纳米颗粒并机械搅拌,铸态Al-20Si-0.5ZnO复合材料的强度和伸长率显著提高。其中,伸长率提高5倍左右。金相及SEM组织显示初晶和共晶Si都得到了细化。初晶Si由星状转变为多面体状或块状,且其边缘及凹角更加圆整,共晶Si的宽度也更加细小。研究结果表明,ZnO加入后与熔融铝液发生还原反应生成Al_2O_3,同时细化了初晶Si和共晶Si,从而显著提高了合金的伸长率。     

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。     

稀土对过共晶Al-Si合金中共晶Si变质效果的热分析

利用热分析系统研究了稀土对Al-20Si-1.5Cu-1Ni-0.4Mg合金中的共晶Si变质效果.在保持初晶Si变质剂P的加入量为0.08%时,对共晶Si变质剂RE的不同加入量下的热分析曲线和金相组织进行了研究.结果表明,随着RE加入量的增加(≤0.6%),共晶Si逐渐从长针状转变为弥散的短杆状,晶粒尺寸减小,共晶生长温度tEG不断降低,共晶生长温度差值ΔtEG不断增大,变质效果越来越好.当RE加入量超过0.6%时, tEG开始上升,ΔtEG开始减小,变质效果变差.共晶生长温度差值ΔtEG与共晶Si的稀土变质效果之间有良好的对应关系.     

超声半固态流变挤压成形Al-20Si-2Cu-0.4Mg-1Ni合金的组织特征(英文)

通过超声振动半固态流变挤压铸造工艺制造汽车空调压缩机铝硅合金斜盘零件,研究合金的组织特征。发现在Al20Si2Cu0.4Mg1Ni合金的组织中,除了通常具有的初晶Si和α(Al)+β-Si共晶相之外,还有非平衡α(Al)颗粒或枝晶。挤压铸造过程中的较快的冷却速度而非压力是非平衡α(Al)相形成的主要原因。在半固态浆料的制备过程中,超声振动的声压作用能促进非平衡α(Al)相在共晶温度以上生成,并生长为非枝晶颗粒。超声处理的过共晶AlSi合金中的非平衡α(Al)相由共晶温度以上生成的圆形α(Al)晶粒和少量共晶温度以下生成的细小α(Al)枝晶构成。由于超声振动的作用使α(Al)基体中的Si的固溶度增加,并使初晶Si的形成温度降低,组织中初晶Si颗粒的体积分数显著降低。流变挤压斜盘中的初晶Si颗粒的平均直径和体积率分别为24.3μm和11.1%。     

熔体混合对过共晶Al-Si合金细化的研究

研究了高温Al-30%Si合金熔体和低温Al-7%Si合金熔体混合后浇铸得到的过共晶Al-Si合金显微组织及力学性能.结果表明:不同成分的高低温熔体混合后可有效细化过共晶Al-Si合金的初晶Si尺寸:混合前熔体温差越大,初晶Si细化效果越好;随着混合后静置时间的增加,初晶Si的尺寸变大,Al-Si合金硬度增加.并探讨了其细化机理.     

脉冲磁场对Al-12.6Si-1Cu合金组织的影响

研究了脉冲磁场下不同的磁场强度和脉冲频率对Al-12.6Si-1Cu合金初生Si和共晶Si组织的影响。在脉冲磁场强度不变的情况下,研究了脉冲频率对共晶Al-Si合金初生Si组织及共晶Si组织的影响。结果表明,随着脉冲频率由0.5Hz增加到2Hz,Al-12.6Si-1Cu合金中初生Si组织和共晶Si组织明显得到细化;当脉冲磁场频率由2Hz继续增加到5Hz时,Al-12.6Si-1Cu合金中初生Si组织和共晶Si组织反而变得粗大。在脉冲磁场的频率为2 Hz的前提下,改变脉冲磁场的强度,结果发现,随着脉冲磁场的强度从5×104 A/m增加到4×105 A/m,Al-12.6Si-1Cu合金中初生Si组织和共晶Si组织得到细化;当脉冲磁场强度由4×105 A/m增加到7×105 A/m时,Al-12.6Si-1Cu合金中初生Si组织和共晶Si组织变得粗大。磁场强度的变化对初生Si及共晶Si影响大于脉冲频率的影响。     

超声波对Al-20Si合金中初晶Si的影响

采用高能超声波对Al-20Si合金熔体进行处理,研究超声波以不同的导入方式对过共晶Al-Si合金中初晶Si的细化效果的影响。试验表明,在Al-20Si合金凝固过程中进行超声波处理,可以促进形核,破碎组织中粗大块片状初晶Si,减小晶粒尺寸,提高圆整度,并使其分布均匀。由于超声波的衰减效应,采用不同方式导入超声波进行处理时,对合金凝固组织的作用效果有较大区别。采用超声波导入杆在距熔体中心1/2半径处做环绕运动导入超声波,能够对初晶Si产生较好的细化效果,所获得的凝固组织细化区域更大,初晶Si分布更加均匀。     

稀土元素对Al-Mg2Si合金组织及性能的影响

研究了稀土元素的加入对Al-Mg2Si合金组织及性能的影响.结果表明:在常规铸造条件下,Al-Mg2Si合金中初晶Mg2Si为粗大的多角形块状.经过稀土元素变质后,合金中初晶Mg2Si得到明显细化,并成为分布较均匀的块状或球团状,RE对Mg2Si相从液态合金中的形核和长大过程有重要的影响.当稀土元素(混合稀土RE、Ce)加入量为0.8%时,初晶Mg2Si最细小.RE的加入,降低了初晶Mg2Si相的形核温度或生成更多细小的形核质点,从而促进了形核.稀土元素的加入使Al-20%Mg2Si合金的拉伸性能得到了很大提高,抗拉强度由225 MPa提高到260 MPa,伸长率由2.56%提高到4.4%.     

ZL108合金硬度浅析

一、硬度与各个环节的关系 1.硬度与合金成份关系 影响ZL108合金硬度的主要元素是硅和镁,其次是锰和铜。硅虽是Al—Si合金中的主要成份,可以影响合金的硬度,但硅对硬度的影响在很大程度上视其形状和分布而定。对采用钠变质的Al—Si共晶合金来说,Si在组织中是以共晶硅形态存在的;对采用磷变质的的Al—Si共晶合金来说,Si在组织中是以初晶Si和二元共晶硅(即α+Si)形态存在的。在亚共晶合金中,Si对硬度是随着硅的提高而增大,在过共晶合金中Si对硬度开始是随着Si的提高而增大,但达28％以后硬度     

稀土氧化铈(CeO2)与铸态Cu-Ni-Si合金性能

在Cu—Ni—Si合金中加入稀土氧化铈（CeO2），研究稀土氧化铈（CeO2）量对铸态Cu—Ni—Si合金组织与性能的影响。结果表明：适量添加稀土氧化铈（CeO2）能显著细化铸态合金的晶粒，提高合金抗拉强度，对电导率则影响较小。在合金中添加0．06％稀土氧化铈的Cu—Ni—Si材料，铸态条件下的抗拉强度可达4uMPa，比未加稀土的合金材料的抗拉强度提高了40．7％。过量添加稀土，合金的晶粒尺寸并不能继续细化，却显著降低材料的抗拉强度。     

硼对Al-20Si合金初晶硅的细化作用

研究了B对过共晶Al-20Si合金中初晶Si的细化作用.结果表明,B对Al-20Si合金中初晶Si具有良好的细化作用.初晶Si尺寸先随B含量的增加而减小,当B含量为0.065%时初晶Si尺寸达到最小,之后,随B含量的增加而增大;添加微量的Ca和Mg可促进B对初晶Si的细化作用;C_2Cl_6精炼除气会削弱B对初晶Si的细化效果.B与Ca、Mg等元素能反应生成可作为Si异质核心的化合物可能是B具有细化初晶Si作用的原因.     

离心铸造自生Zn—Al—Si表面复合材料的组织与性能

采用热膜金属型离心铸造Zn-27Al-5Si合金,获得了内层含大量初晶Si,外层有少量初晶Si,中层为细小共晶Si的表面复合材料,考察了复合材料的组织形貌和复合材料的,吧及模温和转速对组织的影响。结果,随着模温的提高,初晶Si、共晶Si和基体组织变得粗大;随着模转速的增加,初晶Si在内侧富集层厚度减小,初晶Si面积比增大。复合材料的内层由于聚集了大量初晶Si而具有较高的硬度和较优的耐磨性。复合材料的断裂方式为脆性断裂,含共晶Si的中层在断裂中比含块状初晶Si的内层经历了更多的塑性变形。     

压铸条件下过共晶铝硅合金P变质的必要性

在铝合金铸件生产过程中,Al-P中间合金变质处理和压力铸造工艺都能够使过共晶铝硅合金中的初晶硅晶粒细化.探讨Al-P中间合金变质处理,分别在压铸工艺条件下和普通金属型条件下,对过共晶Al-15Si合金组织的不同影响.试验表明:与金属型条件下未经过Al-P变质的Al-15Si合金组织相比:压铸工艺条件下未经过Al-P变质的合金,初晶Si尺寸减小50%左右;同一压铸工艺条件下经过Al-P变质后的合金,初晶Si尺寸减小75%以上.在相同的压铸工艺条件下,Al-P变质后Al-15Si合金初晶Si尺寸,比未经过Al-P变质的Al-15Si合金初晶Si尺寸减小40%左右.论证了在Al-Si系过共晶铝合金压铸件生产过程中,Al-P中间合金进行变质处理的必要性.     

Bi对高硅A1-Si合金尺寸稳定性及耐磨性的影响

通过在共晶、过共晶A1-Si合金中加入元素Bi的试验．研究了Bi元素对高硅合金的影响。Bi在A1-Si合金中形成A1-Si-Bi多元合金，具有偏晶转变的结晶特点，由于Bi的物理性能及在A1-Si合金中的不溶性、自润滑性，并以高弥散游离态分布于基体中使A1-Si合金的尺寸稳定性和耐磨性得到较大提高。     

变质元素对铸造Al-Si合金共晶结晶的作用及机制

铝合金在有色合金中应用最为广泛,而A1-Si类合金约占铝合金的80％,其应用范围日益扩大.虽然Al-Si类合金大多为多元合金,但该类合金的组织中A1-Si共晶体通常占总体积的50％～90％.因此,掌握变质处理对Al-Si共晶凝固的作用及规律,是控制该类合金铸件组织与性能的技术关键之基础.本文以变质元素对A1-Si共晶结晶的作用效果、规律及相关机制为主线,着重对近年该方面的主要研究进展和重要结论进行了综述.     

Cu对Al-12.7Si合金凝固过程的影响

采用在线测温技术,利用热分析法结合微观组织观察分析,研究了Cu对Al-12.7Si合金凝固过程及其微观组织形成的影响,探讨了合金生成相的形成、长大过程。结果表明:随Cu含量的增加,初晶Si的转变温度逐渐升高,其形核、长大时间延长,初晶Si的尺寸呈增大的趋势,尺寸偏差增大;合金的共晶转变温度降低,二元共晶转变时间缩短,三元共晶转变时间呈延长趋势,形成相的长大、粗化时间延长,使共晶Si的尺寸呈增大趋势。     

合金元素Cu、Mn对铸态Al-20Si合金微观组织和力学性能的影响研究

采用加入不同含量的Cu、Mn研究其对A1-20Si合金铸态组织及性能的影响进行研究。利用扫描电镜、万能拉伸试验机和硬度计对合金的组织和力学性能进行了分析。研究结果表明:随着Cu、Mn元素含量的增加,A1-20Si合金铸态下金相组织中不规则黑色块状初生Si尺寸减小,数量增多,网状共晶Si逐渐细化,点状共晶Si数量增多,硬度有所增加,在熔炼温度为780℃,1.1wt%Mn、1.8wt%Cu时,硬度达到最大值149 HB,抗拉强度达到最大值399.8MPa。     

激光功率对激光沉积Al-40%Si合金组织和性能的影响

采用激光沉积法制备了Al-40%Si合金。利用光学显微镜以及Image J金相分析软件,对过共晶Al-Si合金的组织进行了观察。采用维氏显微硬度计测量了合金的显微硬度,研究了激光功率对Al-40%Si合金组织和性能的影响。结果表明:相比铸造Al-Si合金,激光沉积Al-Si合金的初晶硅尺寸和形状得到了明显改善,粗大的长条块状初晶Si转变为细小颗粒状并均匀分布在基体α-Al中。随着激光功率的增大,初晶Si尺寸先减小后增大,显微硬度具有最大值,当激光功率为1000 W时,初晶Si尺寸最小,约为5μm,显微硬度达到最高值168.21 HV。