铝合金铁相团球化熔剂的研制

研制了一种铝合金铁相团球化熔剂，在含铁量较高（１．０％－４．０％Ｆｅ）的铝合金中加入该熔剂后，可使针片状的铁相变为团球状或颗粒状组织。从而大幅度提高原合金的机械性能，δｂ和δ分别提高２０％－９０％和４０％－１００％。生产实验表明：该熔剂团球化效果好（具有长效性），极便于在生产中推广应用。     

低熔点Cu-P基中间合金及其变质效果

利用差示扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)和金相显微镜等手段对Cu-P基中间合金进行了研究。结果表明，在二元共晶Cu-P中间合金中加入一定量的Sn可制成低熔点的Cu-16Sn-8P中间合金；在此基础上研制出一种熔点为630℃左右的低熔点的多元Cu-P基中间合金。与Cu-P中间合金相比，该低熔点多元Cu-P基中间合金对过共晶AI-24Si合金具有更好的变质效果。同时，该中间合金对ZL109合金也具有良好的变质效果。     

(ZrAl3+ZrB2)/Al复合材料的制备和微观组织结构

采用混合盐反应法,以KBF4和K2ZrF6粉剂为原料在铝熔融体中制备了(ZrAl3 ZrB2)/Al复合材料.借助于X射线衍射仪、电子探针和透射电镜对复合材料的物像和增强相进行了观察,结果表明ZrB2颗粒呈等轴或等轴颗粒状,为六方结构,尺寸大部分小于1μm,ZrAl3相大部分呈长条状,两种增强相整体分布较为均匀,且与Al的界面光滑洁净,没有其它界面生成物.对复合材料的硬度做了测试,原位合成增强相的引入显著提高了复合材料的HRB硬度.     

Cu-16%Sn-8%P合金的球状Cu3P与热处理特性

利用金相和电子探针研究了Cu-16%Sn-8%P合金的微观结构,热处理条件对合金结构和硬度的影响.结果表明:在Cu-16%Sn-8%P合金中,P主要以Cu3P化合物形式存在,在Sn的影响下该化合物形成非常圆整的球状;Sn以Cu10Sn和Cu5Sn两种化合物存在.在560℃下保温,时间越长淬火组织中形成的条状Cu3P化合物越多,球状Cu3P化合物直径越小;硬度先降低,然后大幅度升高.对淬火组织进行退火处理,可进一步促进Cu3P化合物以块状、条状形态析出.     

镍对ZL109合金中铁相的影响

利用JXA-8800电子探针(EPMA)、NETZSCHDSC404型差示扫描热分析计(DSC)等手段对ZL109合金中镍对富铁相的影响的研究结果表明:镍的加入能使针片状的β铁相转变为鱼骨状α-Al8Ni2Fe相,鱼骨状α-Al8Ni2Fe相在共晶点以上的温度区形成,是一种准稳定相。     

制备多物相AlTiC合金的Ti与C熔体反应法

将Ti与C同时加入Al熔体可制备出Ti与C摩尔比分别大于、等于、小于4的3种含不同物相的Al—TiC合金：Al—TiAl3-TiC、Al—TiC、Al-Al4C3-TiC。对纯铝的细化实验表明：不含过量Ti的后两种合金的细化效果相近，Al4C3在Al—TiC合金中的大量出现不会进一步降低合金的细化能力；含TiAl3的第一种合金的细化效率远高于后两者的；TiC物相在基体中以离散颗粒或聚集团形式在Al基体中分布；Al4C3相极脆，易与空气中的水蒸汽反应而分解。分析表明Ti与C在Al熔体中反应生成TiC是通过两条途径同时进行的：熔体中的固体C颗粒与溶解态的Ti直接反应；固体C颗粒和Al反应生成的A4C3与溶解态的Ti发生反应。     

变形处理对Al-Ti-C中间合金的影响

研究了变形处理对Al-Ti-C中间合金细化效果的影响。研究表明，采用不同的变形手段对Al-Ti-C中间合金变形以后，其细化效果明显下降，而且随变形量的增加，细化效果下降愈严重。作者分析了变形后Al-Ti-C中间合金的微观组织，发现变形后TiAl3相呈断裂状态，而且在TiAl3相内部分布的TiC颗粒与其分离开来。作者认为这是造成Al-Ti-C中间合金细化效果下降的主要原因。     

Al-SiC/Al_4C_3中间合金制备及其对AZ63合金晶粒的细化

利用液相烧结法制备了一种Al-10SiC/Al4C3中间合金,并将其用于细化AZ63合金。X射线衍射分析结果表明,Al-10SiC/Al4C3中间合金的相组成除α-Al外,主要为Al4C3相、Si相以及未反应的SiC相。在750℃下加入0.5%的Al-10SiC/Al4C3中间合金,可以使AZ63合金的晶粒尺寸从450μm左右细化到150μm左右。当Al-10SiC/Al4C3中间合金加入量达到0.5%后,AZ63合金的晶粒尺寸不再随中间合金加入量的增加而继续减小。     

纳米TiC_P对2024合金流动性及力学性能的影响

研究了纳米TiC颗粒(TiC_p)对2024铝合金流动性及力学性能的影响。试验结果表明,原始2024合金铸态组织呈粗大枝晶状,流动性差,存在浇不足、热裂等铸造缺陷。以Al-TiC晶种合金的形式添加0.1%TiC_p后,2024合金晶粒形貌得到改善,粗大枝晶生长被抑制,流动性显著提高,螺旋流动性试样平均长度由556 mm提高至696 mm,提高约25.2%;合金的力学性能明显提高,硬度、抗拉强度和伸长率分别为HBW120.5、365 MPa和2.08%,较原始2024合金分别提高5.6%、8.6%和40.5%。     

抗Zr“中毒”Al-Ti-B-C中间合金对7050铝合金力学性能的影响

通过场发射扫描电子显微镜(FESEM),X射线衍射仪(XRD),能量色谱仪(EDS)分析Al-5Ti-1B,Al-4Ti-1C和Al-5Ti-0.8B-0.2C中间合金的微观组织与物相组成,比较研究3种中间合金对7050铝合金晶粒尺寸与力学性能的影响。结果表明:Zr的存在削弱了Al-5Ti-1B和Al-4Ti-1C中间合金的细化效果,而对Al-5Ti-0.8B-0.2C中间合金细化效果影响较小。含掺杂型TiC粒子的Al-5Ti-0.8B-0.2C中间合金具有较好的抗Zr"中毒"能力,加入量为0.2%(质量分数,下同)时,含Zr7050铝合金平均晶粒尺寸由200μm细化至(60±5)μm,室温极限抗拉强度由405MPa提高到515MPa,提高了27.2%,伸长率由2.1%提高到4.1%。而加入0.2%的Al-5Ti-1B或Al-4Ti-1C中间合金时晶粒尺寸较粗大且分布不均匀,表现出明显的细化"中毒"。