铝钇共晶反应及其产物对亚共晶铝硅合金初生相的细化研究

研究了稀土Y在亚共晶铝硅合金中诱发稀土-铝共晶反应对铝合金初生α相的细化效应;应用Bramfitt提出的方法,计算了Al-Y共晶反应产物Al3Y与α-Al界面的二维点阵错配度,结果显示两者的二维错配度<6%,即Al3Y可作为α-Al的异质形核质点,且能达到中等有效形核而起到细化晶粒的作用,并通过实验验证计算结果如下:选用稀土元素Y作为A356合金细化剂的同时,将A356-Y熔体分别在稀土钇-铝共晶温度上、下10℃左右保温2 min后快速冷却,获得试样的金相组织照片后利用图像分析工具得到A356-Y合金初生α相的平均晶粒尺寸和平均形状因子。实验结果表明:A356-Y合金在Al-Y共晶温度之下保温,可获得较理想的初生α相形貌和较小的晶粒尺寸;结合二维错配的计算结果,可推断初生α相细化的主要原因为异质形核质点的增加:Al-Y共晶反应产物Al3Y与α-Al的二维点阵错配度在中等有效形核范围内,具有细化合金初生α相的作用;另一共晶产物α-Al与初生α相具有相同的晶体结构和点阵常数,则其也可作为异质形核质点而起到细化合金的作用。稀土Y可作为半固态A356合金中初生α相的优质细化剂。     

交流磁化处理对高速钢刀具加工质量的影响北大核心

为探讨高速钢刀具带磁切削对其加工工件表面粗糙度的影响以及不同磁化时间及磁化频率下高速钢刀具的加工性能,利用自制的交流磁化装置对高速钢刀具进行了磁化处理,并在通用机床上使用经磁化处理的高速钢刀具及未经磁化处理的高速钢刀具进行了切削实验。实验结果表明:与普通高速钢刀具相比,经交流磁化处理后的高速钢刀具,其切削工件表面粗糙度得到改善;同时,磁化时间及磁化频率应视为磁化处理中的关键调节参数,不同磁化时间及频率下磁化处理的高速钢刀具的切削性能有所不同,在低频下处理的效果更好;另外,经交流磁化处理的高速钢刀具能够减小切削过程中的切削力并抑制积屑瘤的产生,从而增加刀具的使用寿命并提高刀具的加工质量。     

磁化处理对W6Mo5Cr4V2高速钢刀具加工质量的影响

利用自制的交流磁化装置对W6Mo5Cr4V2高速钢刀具进行了磁化处理,并在通用机床上使用经磁化处理的高速钢刀具及未经磁化处理的高速钢刀具进行了切削实验,实验结果表明:与普通高速钢刀具相比,经磁化处理后的W6Mo5Cr4V2高速钢刀具,其切削工件表面粗糙度得到改善.同时,磁化时间及磁化频率应视为磁化处理中的关键调节参数,不同磁化时间及频率下的W6Mo5Cr4V2高速钢刀具的切削性能有所不同,在低频下的效果更好.另外,实验结果也表明:经交流磁化处理的W6Mo5Cr4V2高速钢刀具能够降低切削过程中的切削力并抑制积屑瘤的产生,从而增加刀具的使用寿命并提高刀具的加工质量.     

稀土Y在电磁搅拌条件下对半固态ZL101铝合金初生α相的影响

选用稀土Y 作为ZL101 铝合金的细化剂,同时结合自制变频控制的电磁搅拌设备对合金进行短时弱电磁搅拌,探讨了稀土细化半固态合金的机制和不同电磁搅拌频率,对半固态ZL101-Y 铝合金凝固组织中不同区域的初生α 相的影响及最佳的电磁搅拌频率参数.研究表明:液态ZL101-Y合金经620 ℃低过热度浇注,并在频率为30 Hz 的条件下搅拌15 s,于590 ℃保温5 min 后,其初生α 相的形貌和尺寸达到最佳,其中心部晶粒平均等积圆直径为64.95 μm,平均形状因子为0.80,而边缘晶粒的平均等积圆直径为58.97 μm,平均形状因子达到0.83.在此条件下,半固态ZL101 合金浆料的初生α 相形貌及尺寸好且沿径向分布较均匀.      

低频电磁搅拌对半固态铝合金中稀土分布的影响

应用Maxwell 2D软件模拟了电磁结晶器中磁感应强度及其随电流频率的变化规律,研究了低频率电磁搅拌下A356-Y合金中RE在合金熔体中的分布规律以及对合金凝固组织的影响.结果表明,在工频以下的低频率段,通过数值模拟获得了磁感应强度较强的电流频率;在这个电流频率下,利用电磁搅拌制备了半固态A356-Y合金浆料,其中初生相的等积圆直径和形状因子分别达到65 mm以下和0.80以上,可满足半固态流变成形的要求;稀土Y在电磁场的驱动下,其分布沿着铸锭的半径趋于边缘富集,但受电流频率的影响;在所研究的范围内,随电流频率增大,稀土Y趋向铸锭边缘富集.     

Ce对半固态A356铝合金初生α相细化机制的新探

选用稀土Ce作为A356合金的细化剂,合金熔体在浇注前分别在Al-Ce共晶温度上、下保温若干时间,研究稀土-铝共晶反应对A356合金初生α相形貌和晶粒尺寸的影响.试验结果表明:A356-Ce合金在Al-Ce共晶温度之下保温,可获得较理想的初生α相形貌和较小的晶粒尺寸.通过计算二维错配度,发现共晶反应产物Al11Ce3可作为α-Al的异质形核质点而起到细化晶粒的作用.     

A356-RE合金中稀土铝化合物/初生α相界面二维错配度的计算及验证

计算了稀土铝化合物/初生α相界面的二维点阵错配度,结果显示稀土-铝共晶反应产物:稀土铝化合物可作为初生α相的异质形核质点而起到细化晶粒的作用,并通过实验证明计算结果:选用Ce、Y、Gd添加至A356合金中并分别在稀土-铝共晶温度上、下保温若干时间,利用图像分析工具得到各A356-RE合金中初生α相的平均晶粒尺寸和形状因子。实验结果表明A356-RE合金在Al-RE共晶温度之下保温,可获得细小的球状初生α相,这与稀土铝化合物与初生α相的二维点阵错配度在15%以内、异质形核质点的大幅增加相关,且二维错配度可表征其细化A356合金初生α相的能力。     

磁化处理对W6M05Cr4V2高速钢刀具加工质量的影响

利用自制的交流磁化装置对W6M05Cr4V2高速钢刀具进行了磁化处理,并在通用机床上使用经磁化处理的高速钢刀具及未经磁化处理的高速钢刀具进行了切削实验,实验结果表明：与普通高速钢刀具相比,经磁化处理后的W6M05Cr4V2高速钢刀具,其切削工件表面粗糙度得到改善．同时,磁化时间及磁化频率应视为磁化处理中的关键调节参数,不同磁化时间及频率下的W6M05Cr4V2高速钢刀具的切削性能有所不同,在低频下的效果更好．另外,实验结果也表明：经交流磁化处理的W6M05Cr4V2高速钢刀具能够降低切削过程中的切削力并抑制积屑瘤的产生,从而增加刀具的使用寿命并提高刀具的加工质量．