Al-Si合金加工表面"雪花斑"的产生与防止

通过分析ZL104和ZL108合金铸件,找到了Al-Si合金铸件表面出现“雪花斑”的原因。发现宏观晶粒尺寸大的合金易于出现“雪花斑”;微观上,一次晶轴和二次枝晶间距大的合金由于硬的共晶组织和软的α(Al)分布不均而易于产生“雪花斑”。对ZL104合金加快冷却速度或添加质量分数为2%的Al5TiB细化剂能有效防止“雪花斑”的产生。     

TiB2分布形态对AlTi5B合金细化特性的影响

研究了ＴｉＢ２ 分布形态对ＡｌＴｉ５Ｂ 中间合金细化效果的影响 ，以及如何控制操作工艺得到合适的 ＴｉＢ２ 颗粒分布形态，以达到最佳细化效果。实验结果表明，当ＴｉＢ２ 呈均匀分布或者疏松聚集团状时，细化效果显著；当ＴｉＢ２ 呈密集型聚集团状时，细化效果差。另外，ＴｉＢ２ 颗粒大小影响其分布形态。     

微量Mg、Si对AlTiC中间合金细化效果的促进作用

研究了微量的合金元素Mg和Si对AlTiC中间合金细化效果的影响。实验结果表明 :微量的Mg和Si均能促进　　AlTiC中间合金对工业纯铝和 6 0 6 3合金等铝合金的晶粒细化作用 ;在细化温度相同的条件下 ,与Si相比 ,Mg对AlTiC中间合金细化效果具有更大的促进作用 ;微量的Mg可以抑制AlTiC中间合金晶粒细化的“温度效应” ;铝熔体中同时存在微量的Mg和Si时AlTiC中间合金的细化效果更好。初步探讨了这两种微量元素促进AlTiC中间合金细化效果的机理     

Al─Si合金中共晶硅生长形态的研究

用氮气雾化法制取了Ａｌ─１２．５４％Ｓｉ合金微粒，再加热至７００℃进行重熔处理；又对加锶变质的Ａｌ─１３．２３％Ｓｉ合金熔体进行了直流电处理．用扫描和透射电镜研究了不同处理条件对Ａｌ─Ｓｉ合金中共晶硅生长形态的影响，且从理论上分析了快冷所引起的共晶细化和锶与直流电处理的变质作用．试验结果表明，氮气雾化法与重熔处理的试样中，共晶硅呈球状和条状，加锶变质的共晶硅为弯扭的纤维状，直流电熔体处理后共晶硅呈圆球状，其颗粒尺寸在２０～２５ｎｍ范围内．     

颗粒增强铝基复合材料强韧化机制的研究新进展

轻质高强高韧铝基复合材料已成为汽车、航空航天及5G通讯等领域轻量化发展的重要基础材料之一.但高强度与高韧性不兼备以及加工成形性差成为限制其发展的瓶颈,铝基复合材料的强韧化成为近年来的研究热点.本文综述了颗粒增强铝基复合材料力学性能的主要影响因素以及强韧化机制方面的最新研究进展,特别是关于增强颗粒的构型化设计对高性能铝基复合材料强韧性的重要影响,以及非均匀材料中的异质变形诱导(HDI)强化新机制,并展望了其未来研究和发展趋势,为开发高性能的铝基复合材料提供理论指导.     

TiB2/Al-CU复合材料微观组织和力学性能研究

采用原位反应合成法制备了TiB2/ZL2002复合材料.对复合材料的微观组织观察表明,增强相TiB2颗粒主要分布于晶界上,与CuAl2相交织在一起,尺寸在1μm左右,呈现圆球形.铸态下复合材料室温抗拉强度随着TiB2含量的增多而明显提高,伸长率则有降低的趋势.T6处理后,复合材料中析出相与增强相分布较均匀,6%TiB2/ZL202抗拉强度达到325 MPa.     

TiC/Al和SiC/Al中间合金对Mg-Al系合金晶粒的细化

研制出两种新型的Mg-Al系合金晶粒细化剂——Al-4％TiC和Al-10％SiC中间合金。结果表明：这两种中间合金对Mg-Al系合金均有良好的晶粒细化作用。向AZ63合金中加入1％的TiC／Al中间合金可使其晶粒由原来的约2mm减小至250μm左右；向AZ31合金中加入0．5％的SiC／Al中间合金可使其晶粒由原来的约600μm减小至200μm左右。分析认为，表面覆有Al4C3过渡层的TiC和SiC颗粒可以作为α-Mg的结晶核心，同时SiC颗粒本身也可以作为α-Mg的异质结晶核心。大量异质结晶核心的存在是导致α-Mg晶粒细化的主要原因。     

微量TiC、TiB2引起铝熔体粘度的突变现象

研究了TiC、TiB2两种钛化物对纯铝及亚共晶Al 6 5%Si合金熔体粘度的影响。结果表明,加入少量Al 5Ti 1B或Al 3Ti 0 15C中间合金的铝熔体,其粘度大幅度增加。如在工业纯铝中加入0 3%的Al 5Ti 1B后,其粘度增加了31 83%;在Al 6 5%Si合金熔体中加入0 5%的Al 3Ti 0 15C后,其粘度增加了59 51%。因此,熔体中引入固相粒子是引起熔体粘度增加的原因之一,并在此基础上进行了机理探讨。     

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。     

AlTi中间合金中TiAl_3形态及对细化效果的影响

通过对比试验发现；不同TiAl3形态的AlTi中间合金具有不同的细化效果，借助SEM和XRD等手段对AlTi中间合金进行了分析对比，探讨了TiAl3形态对细化效果的影响。实验结果表明：利用快速凝固技术制备的该中间合金，其TiAl3化合物细小，具有最佳的细化效果。