铬铁矿砂在铝合金铸造中的应用

分别使用普通硅砂和铬铁矿砂浇注铝合金阶梯试样,分析其试棒的抗拉强度、屈服强度、伸长率以及硬度,分析其金相组织,测其晶粒度和二次枝晶间距并进行对比.试验表明,采用铬铁矿砂铸造,明显提高铸件的抗拉强度;伸长率在壁较薄处也有较大提升,而在壁厚较厚处则优势下降;晶粒细化效果显著,晶粒度和二次枝晶间距优于普通硅砂铸件,冷却速度敏感性小于普通硅砂铸件.因此铬铁矿砂更适合于作为强度要求高的铸件,但是由于其强烈的激冷效果使得金属液流动性变差,因此不适合做形状复杂铸件的造型材料,加之价格昂贵,其使用受到限制.     

细化变质处理对铸造Al-7.5Si-4Cu合金力学性能和组织的影响(英文)

研究了单一和复合Al-5Ti-B、RE和Al-10Sr细化变质剂对砂型铸造Al-7.5Si-4Cu合金力学性能、显微组织、细化变质效果及其金属间化合物变化的影响。结果表明:与单一细化变质处理以及铸态相比,经过添加质量分数为0.8%的Al-5Ti-B、0.1%的RE和0.1%的Al-10Sr细化变质剂复合细化变质处理后铸造Al-7.5Si-4Cu合金的力学性能和显微组织都得到了显著改善。对于单一细化变质处理,加入0.8%的Al-5Ti-B中间合金后,合金的抗拉强度和布氏硬度得到大幅度提高,并且细化了α(Al)相。加入0.1%的RE中间合金后,合金的伸长率得到了最大程度的提高。这是因为RE的加入使铝合金熔液而得到净化,同时改变了金属间化合物的形状。而加入0.1%的Al-10Sr变质剂后,合金的屈服强度得到改善,但其他性能的改善有限。Al-10Sr变质剂对共晶硅具有较强的变质作用,但使得铝合金熔体含气量增加并形成严重的柱状晶组织。利用硅相的平均面积和长宽比描述细化变质效果得到的结论与力学性能和组织分析的结果相同。     

热处理工艺对多元Al-Si合金力学性能的影响

研究热处理工艺对多元Ai-Si合金综合力学性能的影响,将铸态、时效和铸态水淬+时效处理后的多元Ai-Si合金试样分别在3 000 kN试验机上进行拉伸试验,采用光学显微镜和扫描电镜等对合金的金相组织进行分析,并做了力学性能检测。结果表明:经过铸态水淬+时效处理的多元Ai-Si合金的综合力学性能最好,时效次之,铸态最差;铸态水淬是一个短暂的固溶处理,Al2Cu相、Mg2Si相和θ′相等在短暂固溶处理时溶入α固溶体中,时效过程中弥散析出,使合金力学性能大幅提升。     

AlTi5B1对亚共晶铝硅合金的组织和性能的影响

研究了AlTi5B1的加入量对亚共晶铝硅合金微观组织和力学性能的影响.结果表明:A1Ti5B1的加入量对合金的抗拉强度影响较大,并在Ti含量为0.06％时,抗拉强度达到最大值；对伸长率的影响和对抗拉强度的影响是一致的；对合金的硬度影响较小.加入AlTi5B1细化处理后,TiB2粒子和三元相Ti(Al1-x,Six)3数量增加,是α-Al相的有效形核核心,起主要的细化作用；第二相(Fe相,AlCu相)的形貌及分布发生了变化,强化了晶界,减弱了Fe相的有害作用.     

ZAlSi7Cu4在不同工艺条件下的热疲劳裂纹生长

对不同工艺处理的铝硅合金ZAlSi7Cu4用自约束型热疲劳实验机进行20 300℃、20 350℃和20 400℃的热循环试验,研究不同处理工艺对该材料热疲劳性能的影响及不同温度幅对裂纹生长的影响。通过光学显微镜和扫描电镜观察试样的热疲劳裂纹形貌,研究合金热疲劳损伤机制。结果表明:该合金经过T6处理后比其他两种方式处理的合金具有更好的热疲劳性能;颗粒的位向会影响裂纹的扩展路径;在下限温度不变的情况下,随着上限温度的提高,ZAlSi7Cu4的3种状态合金的寿命都缩短。当下限温度为20℃时,合金在上限温度为300~350℃区间内的温度敏感性高于其在上限温度为350~400℃区间内的温度敏感性。     

ZAlSi7Cu4在不同工艺条件下的热疲劳性能

对不同工艺处理的铝硅合金ZAlSi7Cu4,用自约束型热疲劳试验机进行25～350℃的热循环试验,研究了不同处理工艺对该材料热疲劳性能的影响。通过光学显微镜和扫描电镜观察了试样的热疲劳裂纹形貌,分析了合金热疲劳损伤机制。结果表明,在350℃下,经过T6处理的该材料相对其他处理工艺具有更好的热疲劳性能。颗粒的位向会影响裂纹的扩展路径;氧化孔洞的曲率半径较大时可减缓裂纹在孔洞边缘的萌生扩展;材料在T6、铸态淬火+时效、铸态3种处理工艺下的试样表面硬度随着热循环次数的增加总体呈现下降趋势,而在裂纹萌生前的一段周次内,T6和铸淬+时效试样的硬度均微弱回升。     

合金元素对Al-Si合金力学性能及组织的影响

采用正交试验方法研究Ni、Cr及Zn三种合金元素对Al-7.5Si-3.5Cu-0.35 Mg亚共晶铸造铝硅合金力学性能影响,并用SEM和EDX对加入微量合金后的铸态组织进行观察与分析。结果表明,最优配比为Ni0.02Cr0.03Zn0.2。在合金铸态组织中,Ni、Cr、Zn元素形成复杂的灰白色短棒状或粒状ω相,中和了Fe的有害作用,并且在合金拉伸变形时,可以阻碍位错的运动,对合金基体有一定的强化作用。