激光表面重熔过共晶铝硅合金的组织与性能

利用CO2连续横流激光器对过共晶铝硅合金活塞表面进行激光重熔，研究了重熔后过共晶铝硅合金的组织结构、硬度和耐磨性能相对于基体的变化。结果表明，重熔后的过共晶铝硅合金的显微组织结构可分为重熔区、过渡区和基体3个对比明显的区域。重熔区与基体相比，组织明显细化。初晶Si形状由粗大的多角形或方形变为棱角不明显的胞状，共晶Si由针条状变为细小颗粒状。表面重熔区的硬度（HV）提高了近40，耐磨性能明显高于基体材料。同时，分析了重熔区组织细化的原因。     

Ni对过共晶铝硅合金组织与性能的影响

研究了不同含量Ni(0％～2.4％)对过共晶铝硅合金组织与性能的影响.结果表明:随着Ni含量的增加,合金硬度提高,经过T6处理后,合金硬度达到138HV;Ni含量小于1.6％时,对过共晶铝硅合金摩擦磨损性影响不明显,随Ni含量继续增加,合金材料摩擦系数增大,磨损率提高,其磨损机制由氧化磨损和粘着磨损向磨粒磨损转变.     

半固态压铸过共晶铝硅合金的组织与性能

通过连铸技术以及二次感应加热技术制备过共晶铝硅合金半固态坯料,将半固态坯料压铸成形,获得半固态压铸试样。之后对试样进行T6热处理,并对热处理后的组织和性能进行分析。结果表明,半固态压铸过共晶铝硅合金与原过共晶铝硅合金相比,硬度提高了24%,抗拉强度提高了24%,伸长率提高了70%,磨损率降低了11%。     

电磁搅拌过共晶铝硅合金的显微组织

对电磁搅拌Al-24％Si合金的显微组织进行了研究,结果表明,初晶硅可以被打碎,同时碎片有聚集长大的现象;在非平衡凝固过程中析出α相且可以被打碎,破碎的α相呈圆球状或蔷薇状分布在剩余的液相中。在试样表面有富硅层出现。     

过共晶铝硅合金在旋转磁场下的凝固组织

研究发现，旋转磁场对过共晶铝硅合金的初生硅有良好的细化作用，而且旋转磁场与变质剂联合作用时效果佳。旋转磁场使试样表层出现初生硅富集，提高了合金的耐磨性。     

二元过共晶铝硅合金组织与性能研究

采用了Ｐ、Ｓｒ、Ｃｅ三种变质制剂，对含硅量为１３％～２１％的二元过共晶铝硅合金进行了变质处理，证明磷具有最佳的变成效果，可使初晶硅的晶粒度减小一半以上。变质后的合金中，随着硅含量的增加，初晶硅的晶粒度变化不大，合金的塑性和强度下降，随着变形量的增大，初晶硅的晶粒显著减小而数量明显增多，塑性明显改善。     

脉冲电流对过共晶铝硅合金凝固组织及力学性能的影响

将脉冲电流应用于过共晶铝硅合金的凝固过程中,通过改变脉冲电流参数(如峰值电流、脉冲占空比、脉冲频率),研究了各个参数对过共晶铝硅合金凝固组织及性能的影响。实验结果表明,脉冲电流对过共晶铝硅合金凝固组织的细化效果明显;经过脉冲电流处理后,合金试样的显微硬度、布氏硬度均得到很大提高,力学性能明显改善。     

活塞用新型过共晶铝硅合金的研究

把过共晶铝硅合金中的硅含量提高到３０％～３５％，并添加Ｃｕ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、ＲＥ等合金强化元素，同时还加入Ｐ和Ｃ进行复合变质制成的新型过共晶铝硅合金，其试样经热处理后，经检验表明，这种合金符合活塞材料的要求     

过共晶铝硅活塞合金的研制与生产

本文根据过共晶铝硅合金的特性,分析了Al-Si过共晶活塞合金的优化成份。研制了能用于批量生产的磷硫复合盐变质剂,该变质剂既能细化初晶硅又能细化共晶硅,而且变质有效时间长达3小时。合金性能超过国家标准(GB1148-82)要求。已用于批量生产。     

过共晶铝—硅合金变质的试验研究

试验研究了Al-23%Si、Al-25%Si、Al-28%Si合金的磷,稀土变质,磷与稀土联合变质和磷铜与钠联合变质的变质效果。结果表明:磷只能细化初晶硅;稀土只能细化共晶硅;磷与稀土联合变质时,具有叠加效果,既细化了初晶硅,又细化了共晶硅;磷铜与钠联合变质只能变质共晶硅。抗拉强度主要受初晶硅粒度及形状的影响,延伸率主要受共晶组织形态的影响。     

过共晶型铝－硅合金研究的进展

综述了国内过共品型铝－硅合金的研究发展现状；过共晶型铝－硅合金变质剂成分对其组织（初晶硅和共晶硅的尺寸、形态和分布）、机械和加工性能的影响；磨损机理；应用概况。     

Al-P中间合金细化变质过共晶铝硅合金显微组织研究

在过共晶Al-22%Si合金熔体中添加Al-P中间合金,采用光学显微镜观察分析Al-P中间合金对过共晶铝硅合金显微组织细化变质的效果。研究结果显示,未经Al-P中间合金细化变质的Al-22%Si合金显微组织粗大;添加Al-P中间合金的Al-22%Si合金显微组织发生了很大改善,粗大块状初晶硅的尺寸减少,转变为纤维状,针状共晶硅转变为短棒状甚至是颗粒状,获得了良好的细化变质效果。     

不同变质剂对过共晶铝硅合金组织和性能的影响

研究了不同变质剂对过共晶铝硅合金微观组织和性能的影响。结果表明:经过不同变质剂变质后,初晶硅更加细小、均匀地分布于基体中,其中Al-Cu-P变质剂变质效果最好,其初晶硅尺寸细化到25μm左右,硬度和强度均提高了20%以上。探讨了固溶和时效处理对合金微观组织的影响,经过T6处理后,析出的强化第二相均匀弥散地分布于基体中,其中经Al-Cu-P变质的合金经T6处理后,其硬度达到153HV,常温抗拉强度达到250MPa。对拉伸试样断口进行分析,发现其变质前后断裂均为脆性断裂,主要是沿晶断裂和穿晶解理断裂的交互进行。     

过共晶铝硅合金的细化变质处理

用磷、硫和混合稀土对过共晶铝硅合金进行了细化变质处理。细化变质处理结果表明，用磷、硫和混合稀土进行细变质，其效果比用磷和硫或磷和混合稀土细化变质的效果还好。前者初晶硅颗粒等效直径平均值为１２．２８μｍ，后两者分别为１５．２８μｍ和２０．０３μｍ。文中还叙述了用磷、硫和混合稀土细化变质过共晶铝硅合金的工艺过程和条件。     

高硅含量过共晶铝硅合金半固态重熔组织演变

采用水淬实验研究熔铸法制备的Al-25%Si合金半固态重熔组织演变,对初生硅相的尺寸、形态和体积分数进行定量统计和表征。结果显示:在共晶温度以上保温过程中,合金组织经历了共晶硅的粒状化和溶解、初生硅相熔断和尖角钝化以及形态圆整化3个阶段。初生硅相在重熔过程中发生"Oswald"熟化粗化,尺寸增加,同时形状因子增大,体积分数减小。合金在590~600℃保温30~50 min,初生硅尺寸粗化速率缓慢,形态圆整并且体积分数可控,可以满足半固态加工要求。尺寸粗化速率常数K与合金的初始凝固冷却速度和加热温度有关。其中,在钢模中凝固的合金的K值为23.83~38.88μm3/s,且随加热温度升高,K值减小;铜模中凝固的合金K值为10.91~19.87μm3/s,温度升高,K值增大。     

共晶和过共晶铝硅合金活塞尺寸稳定性的研究

研究了两种共晶和两种过共晶铝硅合金活塞在２００℃的长期时效过程中的尺寸稳定性。研究发现，随着时效时间的延长，所有活塞顶部的直径都呈现不可逆长大；过共晶铝合金活塞的尺寸稳定性高于共晶铝合金活塞；共晶铝硅合金活塞顶部直径有两次突然长大，而过共晶铝合金活塞仅有一次。作者初步解释了上述现象     

过共晶铝硅合金耐磨性能的研究进展

过共晶铝硅合金是一种软基体上分布着硬质点的理想轻质耐磨结构材料.研究表明影响其耐磨性能的主要因素包括微观结构和工况条件,其中硅相的含量、形态、分布有非常大的影响.本文总结了过共晶铝硅合金的磨损机理和提高耐磨性能的工艺方法,并对其以后的研究和发展方向进行了展望.     

共晶铝硅合金性能的遗传性

根据共晶Al-Si合金组织结构和力学性能的遗传效应及其遗传的依据,对共晶Al-Si合金锭不同冷作变形处理,自然时效处理和重熔工艺作为一种遗传基因传递给凝固后的固态合金的组织结构中,从而明显地改善了合金的显微组织和力学性能,提出了Al-Si合金的品质,具有广阔的应用前景。     

锰含量对近共晶铝硅铜锰合金组织与耐热性的影响

通过显微组织观察和高温力学性能测,试研究了Mn含量对近共晶Al-12%Si-4%Cu-x%Mn合金组织与耐热性的影响。结果表明,随着Mn含量的增加,铝硅铜锰合金铸态组织中的Al15Mn3Si2相数量不断增多,且初生Al15Mn3Si2相的形态逐渐从小的块状及不发达的树枝状,转变为发达的树枝状和细杆状。同时发现,添加元素Mn的S2(0.8%Mn)、S3(1.2%Mn)、S4(1.6%Mn)合金室温和高温抗拉强度均高于S1合金,说明在Al-12%Si-4%Cu合金中引入的富锰相Al_(15)Mn_3Si_2是有利于改善合金耐热性的,并且随着富锰相数量的增加,合金的高温抗拉强度不断增加。但S5(2.0%Mn)合金中的初生Al15Mn3Si2相大部分呈现发达的树枝状和细杆状,脆性很大,耐热性能反而不如S1合金的。     

过共晶铝硅合金的热处理工艺试验

本文通过正交试验与单项试验，探讨了固溶化温度、固溶化保温时间、冷却水温、时效温度和时效时问等热处理工艺参数对Ａｌ－２３．４Ｗｔ％Ｓｉ合金的常温性能的影响，比较了各参数影响程度。结果证明，该合金热处理时，时效温度和时效时问的控制非常重要，允许波动范围小，其它参数波动范围可大些，以减小生产难度。同时提出了该合金的最佳热处理方案。