6061铝合金自孕育流变压铸薄壁件制备及组织性能

采用自孕育法制备6061变形铝合金半固态浆料,研究浆料保温时间对自孕育流变压铸件凝固组织及力学性能的影响,并分析了压铸件不同部位的凝固组织及其差异形成的原因。结果表明:自孕育法可有效改善6061铝合金传统铸造形成的粗大树枝晶组织,制备出具有等轴状或球状初生α-Al晶粒的铸件。采用自孕育法制浆结合高压压铸能成形完整的6061铝合金半固态流变压铸件。相比传统金属型铸造和液态高压压铸,自孕育流变压铸能显著提高铸件的力学性能。浆料等温保温过程中,初生α-Al晶粒尺寸随着保温时间的延长逐渐增大且逐渐圆整,在保温时间为5 min时获得的流变压铸件组织最为圆整,力学性能最好,过长的保温时间会恶化组织并显著降低铸件的力学性能。对于同一参数的压铸件,随着浆料充型距离的增加,模具冷却速率逐渐增大,压铸件内部组织差异明显。     

Sr+Er复合变质对AlSi10MnMg合金微观组织、导热及力学性能的影响

本工作以AlSi10MnMg为基础合金，通过添加Sr、Er的方法对合金进行复合变质处理，研究不同添加量下Sr、Er对AlSi10MnMg合金微观组织、导热性能、力学性能的影响规律，力图实现AlSi10MnMg合金导热、力学性功能一体化。结果表明：在金属型铸造工艺下，添加Sr能够有效改善合金中共晶Si形貌，在此基础上添加稀土元素Er能够在改善共晶Si形貌的同时进一步细化共晶Si。此外，Sr、Er能够细化AlSi10MnMg合金中α-Al的二次枝晶间距，进而提升合金的导热性能及力学性能。当添加0.05%Sr+0.3%Er时，合金变质效果及性能提升最显著，相比未变质的合金，其二次枝晶间距降幅达到67.3%,共晶Si长宽比降幅达到46.1%。性能方面，合金导热率提升17.4%,达到179.32 W/(m·K);磨损性能提升11.2%;抗拉强度提升34.58%,达到221.96 MPa;伸长率提升104.48%,达到15.97%。     

浇注温度对304不锈钢/纯铝复合材料界面组织及性能的影响

采用热浸镀铝工艺对不锈钢管表面进行镀铝处理，再用固-液复合铸造法制备304不锈钢/纯铝管状复合材料，用SEM观察复合界面的微观形貌，结合EDS与XRD物相检测对复合材料结合界面的物相成分与分布进行分析，并测试其显微硬度、抗拉强度和剪切强度。结果发现，随着浇注温度提高，界面处裂纹消失，结合层厚度逐渐增加。界面处形成金属间化合物，主要以FeAl₃和Fe₂Al₅相为主，Fe和Al的含量在界面附近呈现相反的阶梯梯度分布，且存在一个稳定的台阶。随浇注温度升高，纯铝基体的硬度基本保持稳定，304不锈钢基体的硬度有所降低。抗拉强度和剪切强度都呈现出先上升后下降的趋势，当浇注温度为740℃时抗拉强度和剪切强度均达到最大，分别为512.3 MPa和41.6 MPa。     

1173 K下Al-8Si二元合金对MgO、TiO2 和不锈钢的润湿作用

采用改良座滴法对Al-8Si/不锈钢、Al-8Si/MgO和Al-8Si/TiO₂体系的润湿性和界面组织进行了研究。从热力学角度讨论了3个体系界面反应产物的形成。结果表明，Al-8Si/不锈钢的界面组织由Fe(Al,Si)₃、Al_7.2Fe_1.8Si和Fe₂Al₅相组成，而Al-8Si/MgO和Al-8Si/TiO₂体系的界面组织主要由不同形貌Al₂O₃相组成。3种体系的润湿性测试结果表明，Al-8Si熔体在MgO上具有较好的非润湿性能，其平衡润湿角为124°。3种体系润湿性的差异主要与界面产物的性质和粗糙度有关。界面粗糙度测试结果表明，Al-8Si/MgO体系界面粗糙度最大，为1.46μm，主要原因是界面反应过程中Mg的蒸发破坏了界面反应层的形貌，此外Ti的存在促进了Al-8Si/TiO₂体系的界面反应，增加了界面反应层的厚度，降低了平衡润湿角。     

挤压Mg-Y-Ni-Co合金的显微组织和力学性能

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和万能试验机，研究了挤压Mg-2.19Y-0.66Ni-0.76Co(摩尔分数，%)合金板材的显微组织和力学性能。结果表明：铸态合金主要由α-Mg基体、晶内14H-LPSO相、分布在晶界的18R-LPSO、Mg Y(Co,Ni)₄及少量弥散的富Y相组成。均匀化过程中合金发生由晶界的18R-LPSO相向晶内的14H-LPSO相的相转变。挤压后合金发生动态再结晶，晶粒显著细化，并形成弱的基面织构，第二相碎化并沿挤压方向分布。拉伸测试结果显示，挤压合金表现出优异的强塑性匹配，其室温的屈服强度(σ_TYS)、极限抗拉强度(σ_UTS)和断裂伸长率(ε)分别为277.2 MPa、199.3 MPa和32.77%。该合金表现出良好的强度和塑性平衡(采用极限抗拉强度断裂伸长率的乘积值表达塑性：σ_UTS×ε=9.08 GPa·%)，其室温下高的拉伸强度主要是由于晶粒细化和LPSO相强化，而良好的延展性主要归因于晶粒细化和织...