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。     

Te对Al-7Si-0.3Mg合金组织和力学性能的影响

采用Te对亚共晶Al-7Si-0.3Mg合金进行了变质处理,考察了加入量、熔体保持时间以及重熔次数对合金组织和力学性能的影响。结果表明,Te对Al-7Si-0.3Mg合金中的共晶Si相具有良好的变质作用。考虑到成本因素,Te的最佳加入量为0.1%左右时,共晶Si绝大部分转化为颗粒状,合金的抗拉强度和伸长率为240.1MPa和4.2%,相比未变质合金分别提高了31.1%和133.3%。熔体保持6h或经重熔3次后,Te变质的效果基本保持不变,表明Te具有良好的抗变质衰退和重熔特性,是一种长效变质剂。     

变质处理对Al-10.5Si合金组织及性能的影响

主要研究了Na盐和Sr的加入量及保温时间对Al-10.5Si合金组织及性能的影响。研究得出,Na盐对Al-10.5Si合金的变质效果一般,当加入量为1.2%,保温0 min时,其变质效果最佳,硬度从未变质51 HV提高到58 HV,电导率由19.80 MS/m提高到25 MS/m,但是,保温20 min后开始出现明显的衰退现象。Sr对Al-10.5Si合金的变质效果较Na盐好,加入量为0.02%,保温20 min时,对Al-10.5Si合金产生非常好的变质效果,合金电导率提高到25.90 MS/m,硬度从未变质51 HV提高到53.8 HV。随着Sr加入量的增加,Si颗粒尺寸并未进一步细化。另外,随着保温时间的延长(100 min内),采用Sr变质的合金没有产生明显的衰退现象,但是,Sr变质容易导致合金吸氢,使合金组织内部出现气孔等缺陷。     

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。     

旋转磁场对Mg_2Si/Al复合材料半固态凝固组织的影响

通过微观组织分析研究了在半固态对亚共晶、共晶和过共晶成分的Mg_2Si/Al复合材料施加旋转磁场后凝固组织特征。结果表明:复合材料合金凝固组织经过电磁搅拌后能够有效地细化Mg_2Si相,并使得α-Al相变得细小且非枝晶化。施加旋转磁场对共晶成分的Al-7Si-8.9Mg_2Si合金凝固组织初生Mg_2Si相细化效果明显好于过共晶成分的Al-7Si-17Mg_2Si合金。施加旋转磁场对亚共晶成分的Al-7Si-5Mg_2Si合金和过共晶成分的Al-7Si-17Mg_2Si合金共晶Mg_2Si相的细化效果明显好于共晶成分的Al-7Si-8.9Mg_2Si合金凝固组织。     

磁场和变质处理对初晶Si形状和分布的影响

不施加静磁场条件下，Al—18Si合金的凝固组织中的初晶Si相集中在试样周边，有粗长的板条状的初晶Si，中心部分是共晶组织。施加径向静磁场，在试样整个横断面上都分布有块状的初晶Si，但初晶Si大小和分布不均匀。径向施加静磁场并添加磷盐变质剂，初晶Si呈块状且更加细化，大小和分布都很均匀。     

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。     

Al-8Ti-2C对Al-P中间合金变质效果的促进作用

研究了自制Al-P中间合金对共晶及过共晶Al-Si的变质作用，发现该Al-P中间合金对共晶及过共晶Al-Si合金都具有优良的变质效果。同时还发现，当铝合金熔体中加入Al-8Ti-2C中间合金时，Al-P中间合金对两类Al-Si合金的变质效果会增强。当Al-24Si合金中TiC含量为0．03％(以Al-8Ti-2C中间合金方式)时，初晶Si的平均尺寸由原来的47μm细化为41μm，最大尺寸由原来的75μm降为55μm；加入Al-P中间合金和TiC颗粒50min后，就可以出现变质效果，时间再延长，变质效果也不会有更大的提高。当Al-12Si合金中TiC含量为0．03％时，初晶Si的平均尺寸由原来的50μm变为30μm。     

超重力场与钠盐变质对Al-12Si合金共晶组织及硬度的影响

利用离心机研究了超重力场对未变质及经钠盐变质的Al-12Si合金共晶组织及显微硬度的影响。结果表明,超重力场可使未变质Al-12Si合金心部共晶Si显著细化和颗粒化,且在4 000g(g=9.8 m/s~2)超重力场下凝固时效果最好,此时心部共晶Si大部分呈颗粒状,直径约为0.7μm;而经钠盐变质合金在超重力场下凝固时,心部共晶Si细化和颗粒化程度更高,且在超重力场达到3 000g时效果最佳,此时心部共晶Si基本为颗粒状,直径约为0.3μm;随重力场加大,未变质合金心部硬度(HV)逐渐提高,在4 000g时达到最大值72;而经钠盐变质合金在超重力场下凝固时心部硬度(HV)提高更为明显,且在3 000g时达到最大值88。     

KF对Al-Si合金的变质处理

KF变质剂(KF+KCI)对共晶Al—Si合金的变质作用。与钠盐变质剂比较:合金抗拉强度提高10％,延伸率提高46％,且具有长效性,重熔性和精炼作用。同时KF变质剂对亚共晶和过共晶Al-Si合金也有变质作用。     

Effects of high magnetic field on modification of Al-Si alloy

1INTRODUCTIONAmong Al-Si alloys,the Al-Si eutectic alloyhas the best foundry capability.The mechanicalproperties of Al-Si eutectic and hypoeutectic alloyhighly relates to the shape,size and distribution ofSi phase in eutectic structure.Coarse acicular-likeeutectic Si dissevers Al matrix badly to inducestress concentration and debase the mechanicalproperties,especially the tenacity.Modification isthe process to change the shape and size of eutecticSi,namely to change the shape of eutec…     

电磁搅拌与变质复合作用对Al-20Si合金初生硅相的影响

使用电磁搅拌、变质处理及其复合工艺分别成功制备了过共晶Al-20Si半固态浆料，研究了电磁搅拌和变质的复合作用对过共晶Al-20Si合金中初生Si长大和形貌的影响。研究结果表明：复合作用可以获得比单种变质处理和电磁搅拌的过共晶Al-20Si合金更加细小、更加圆整的初生Si组织。复合作用获得的初生硅比单一处理尺寸平均减小25．19％，圆整度平均提高8．40％。而且共晶Si组织也得到球化。复合作用细化组织的机理为：变质后施加旋转磁场，促进了变质剂的扩散，更多的初生Si与共晶Si组织相互打碎，深化了变质和电磁搅拌效果，细化显微组织。     

The effects of Sc on the microstructure and mechanical properties of hypo-eutectic Al−Si alloys

The eutectic Si microstructure in Al-8.5wt.%Si alloy was changed from large flakes to fine lamellar when the Sc amount in the alloy reached 0.2 wt.%. 0.8wt.%Sc was optimal in terms of attaining the best modification effect. Study on the distribution of the modifiers and measurement of the surface tension of Al-8.5wt.%Si alloy melt with added Sr, Na, and Sc modifiers, respectively, reveals that Sc modifies eutectic Si by a decrease of surface tension, while Sr and Na modify eutectic Si mainly by an impurity-induced twinning mechanism. Al-8.5wt.%Si-0.4wt.%Sc alloy displayed approximately 50 and 70% increases in tensile strength and elongation, respectively, over Al-8.5wt.%Si alloy in the cast state. It also presented approximately 65 and 70% increases in tensile strength and elongation, respectively, over Al-8.5wt.%Si alloy at a ppt heat-treated state at 200°C for 3 h.     

United modification of Al-24Si alloy by Al-P and Al-Ti-C master alloys

The modification effect of a new type of Al-P master alloy on Al-24Si alloys was investigated.It is found that excellent modification effect can be obtained by the addition of this new type of Al-P master alloy into Al-24Si melt and the average primary Si grain size is decreased below 47μm from original 225μm.It is also found that the TiC particles in the melt coming from A18Ti2C can improve the modification ffect of the Al-P master alloy.When the content of TiC particles in the Al-24Si melt is 0.03%.the improvement reaches the maximum and keeps steady with increasing content of TiC particles.Modification effect occurs at 50 min after addition of the Al-P master alloy and TiC particles,and keeps stable with prolonging holding time.     

工艺参数对触变压铸Al-30Si组织和性能的影响

研究了等温处理工艺和压射速度对触变压铸Al-30Si合金(加入1%的磷盐变质处理)组织和力学性能的影响。结果表明,触变压铸组织和常规铸锭组织相比,初生Si的形貌更加圆整,针状的共晶Si消失,而α-Al的的枝晶被打碎,以弥散的颗粒状分布;在固相率较高时,部分α-Al未熔化,以固相保留下来,形态为球状或近球状。常温下的抗拉强度在620℃保温100min和120min时,都随压射速度的增加呈现出先增大后减小的趋势,前者的最大值出现在6m/s,为226MPa;而后者的最大值出现在4m/s,为230MPa。在630℃保温120min时,抗拉强度随压射速度的增加而逐渐减小。     

过热温度和时间对Al-21%Si合金凝固组织的影响

将0.5 g初始铸态Al-21%Si合金真空封装于14 mm的石英管中,分别在750、800、850和900℃温度下重熔并保温不同时间后水冷,采用光学显微镜分析Al-21%Si合金凝固组织。结果表明:Al-21%Si合金在750～850℃重熔保温20 min后初晶硅比初始铸态合金中的更大,但随着重熔温度的升高,初晶硅的颗粒尺寸逐渐减小,900℃温度下重熔时效果最好;在750℃重熔后初晶硅反而变粗,保温时间对初晶硅颗粒的尺寸影响不明显;在相对较慢的石英管水冷条件下,Al-21%Si合金中的共晶硅比初始铸态组织中的共晶硅更加细小;在750～900℃温度范围内保温不同的时间后,初晶硅的颗粒尺寸基本在25～43μm范围内波动;在800、850和900℃保温时均出现了不同生长程度的五瓣星形初晶硅组织。