含硼电解低钛铝合金组织细化效果的衰退行为研究

对比研究了硼对电解低钛铝合金组织细化效果衰退行为的影响.结果表明,通过熔配加入微量硼可显著提高电解加钛的晶粒细化能力,并可有效抑制电解低钛铝合金微观晶粒的粗化,提高了电解加钛晶粒细化的抗衰退能力.     

电解生产低钛铝合金的晶粒细化及衰退行为

选用Ti质量分数为0．1％～0．3％的电解低钛铝合金，分别研究了钛对合金晶粒的细化效果和熔体保温时间对晶粒细化的衰退行为的影响，并与相应含钛量熔配低钛铝合金进行了对比。结果表明，随着Ti含量的增加，两种加钛方式的低钛铝合金样品晶粒得到明显的细化。随着保温时间的延长，所有合金的晶粒尺寸均不同程度发生了粗化，Ti对晶粒的细化效果明显发生了衰退。电解加钛铝合金晶粒细化效果的抗衰退能力优于熔配加钛铝合金，这种趋势对Ti的质量分数为0．1％～0．2％的合金特别明显。     

电解低钛ZL108合金的组织及性能研究

研究了用纯铝锭和电解低钛铝合金锭来熔配生产ZL108Ti合金的组织及性能。结果表明：生产的ZL108Ti合金组织细化,二次枝晶臂间距变小，其抗拉强度和屈服强度均有较大的提高。当钛含量为0．10％～0．15％时，σb≥370MPa。     

铝合金板材时效组织的高分辨分析

本文通过X射线衍射、扫描电镜、高分辨透射电镜,分析了6009铝合金时效组织,球形Mg2Si是其主要强化相。在电解低钛铝合金中,球形Mg2Si分布更为弥散、均匀。对高分辨像通过傅立叶变换和反傅立叶变换,得到了调幅分解组织的晶格像。结果表明:电解低钛铝合金其力学性能和组织优于熔配加钛铝合金;电解低钛铝合金中Mg和Si原子在铝基体的(200)面上偏聚,形成明显的调幅分解组织。     

B对电解低钛铝制备的6009铝合金微观组织的影响

研究了Al-B中间合金对工业纯铝和电解低钛铝制备的6009铝合金微观组织的影响.结果表明,Al-B中间合金对纯铝制备的6009合金的晶粒细化作用很弱,而对电解低钛铝制备的6009合金有明显的细化作用.对电解低钛铝制备的6009合金而言,当Ti含量为0.05%时,晶粒细化效果在w(B)/w(Ti)＝1∶5时最好;而在w(B)/w(Ti)＝1∶2.22时晶粒明显粗化,之后合金的晶粒尺寸又随着B含量的增加而有所下降.     

电解生产低钛铝合金晶粒细化及衰退行为

选用含钛量为0．1％～0．3％的电解低钛铝合金，分别研究了钛对合金晶粒的细化效果和熔体保温时间对晶粒细化的衰退行为的影响，并与利用熔配加钛方法制得的相应含钛量的低钛铝合金进行了对比。结果表明，随着Ti含量的增加，两种加钛方式获得的低钛铝合金晶粒得到明显细化，晶粒尺寸随Ti含量的变化趋势相同。随着保温时间的延长，所有合金的晶粒尺寸均不同程度发生了粗化，Ti对晶粒的细化效果明显发生了衰退。电解加Ti的合金晶粒细化效果的抗衰退能力优于熔配加Ti的合金，这种趋势对含Ti量为0．1％～0．2％的合金特别明显。     

电解低钛汽车轮毂材料的研究

本文应用原位钛合金化、细晶化的电解低钛铝基合金为母材生产汽车轮毂材料——A356合金，对其微观组织及性能进行了研究。研究发现：电解低钛A356合金较传统的熔配加钛A356合金组织细化，一次枝晶细小，二次枝晶臂间距短；经过T5短时处理，硅相球化良好，颗粒细小，强化元素Si、Mg在基体中均匀、弥散析出。电解低钛A356合金具有高强度和高韧性的良好力学性能匹配，σь≥300MPa和δ≥8％的性能比传统熔配加钛的A356合金强度和塑性均可提高20％以上。     

低钛铝合金的电解生产与晶粒细化

在电解低钛铝合金的工业化生产试验中，研究和对比了电解加钛和熔配加钛低钛铝合金的晶粒细化效果及其衰退行为。结果发现：电解质中添加少量TiO2对电解槽铝产量和电流效率影响较小，二者分别维持在1200kg和92％左右，钛的吸收率在95％以上所生产的合金钛含量稳定，晶粒细化效果明显，晶粒尺寸随钛含量的变化趋势与熔配加钛合金相同；钛含量在0．1％～0．2％范围内时，电解加Ti合金晶粒细化效果的抗退化能力比熔配加Ti合金的强。     

电解低钛铝合金的相组成和细化机理的研究

采用在电解过程中直接形成低钛铝合金的方法，研究了电解铝中不同含Ti量及其在合金中存在不同第二相对细化效果的影响。结果表明，电解掺Ti的细化效果好于纯铝加Al—Ti中间合金，钛在电解铝中起到异质形核和抑制晶粒长大的作用。     

电解生产低钛铝合金工业试验及产品中钛分布的均匀性分析

本文介绍了42kA自焙铝电解槽在不改变原纯铝生产技术参数的情况下，添加TiO2电解生产低钛铝合金的工业试验并取得成功。试验结果表明，当合金中的平均钛含量在0．3%以下时，电解槽工作状态稳定，总体电流效率没有明显变化，钛在合金中的分布相对均匀。当电解低钛铝合金的平均钛含量高于0．3％时，钛出现偏析影响产品质量。     

电解低钛铝合金在变形合金6063中的应用研究

研究了电解低钛铝合金的细化效果，结果表明，通过电解加低含量的钛可以使工业纯铝晶粒明显细化，由粗大的柱状晶变成等轴晶。用电解低钛铝合金直接配制6063合金时，得到的也是细小均匀的等轴晶粒。钛含量相同时，电解低钛铝合金的细化效果优于铝-钛中间合金的细化效果。     

自生Mg2Si颗粒增强Al基复合材料的组织细化

研究了Sr以及Ce-Sr复合添加剂对Al/Mg2Si/Si自生复合材料凝固组织的影响规律.当Ce、Sr的加入量分别为1.0%和0.7%(质量分数)时,Mg2Si增强体以细小短棒状形态出现,其平均粒径为12μm,这比未经细化处理的Mg2Si增强体的平均粒径降低52%.同时,单位面积Mg2Si晶粒平均数量为未经细化处理时的4～6倍.单独加入Sr时,复合材料的组织细化则不如Ce-Sr复合处理时的稳定.对相关机制的研究表明,上述细化元素对Mg、Si原子在合金熔体中扩散的不同程度的抑制是微观组织得以细化的根本原因.     

Sb对原位Mg2Si/Al-5Si复合材料显微组织的影响

研究了Sb含量对Mg2Si／Al-5Si复合材料显微组织的影响。结果表明，随着Sb含量的增加，初生Mg2Si颗粒形貌明显发生了细化，Mg2Si形态由变质前的汉字体和枝晶状变为细小的、均匀分布的颗粒状，Mg2Si体积分数也有所增加。当Sb含量为0．4％时，细化效果达到最佳，由变质前的52μm变为25μm。当Sb含量超过0．4％后，Mg2Si颗粒尺寸开始粗化，因此，过量的Sb对Mg2Si颗粒的细化无益。Sb对Mg2Si颗粒的细化主要由于AlSb引起的异质形核作用，Sb使液相线温度和熔体表面张力扩σLV降低，对Mg2Si颗粒的细化也具有一定的作用。     

Mg量对过共晶Al-18%Si合金组织与性能的影响

为改善Al-18％Si组织形貌，利用扫描电镜与金相显微镜观察了不同含Mg量过共晶Al-Mg-18％Si合金的显微组织，并测试相应的力学性能，研究了强化处理的作用。结果表明：镁在过共晶Al-Si合金中的作用是通过热处理来实现，随镁含量的增加，合金的强度稍有增加，但伸长率有所下降。为了提高金相组织与力学性能，Mg量应控制在0．5％～3．0％。     

冷却速度对Mg2Si增强过共晶Al-Si合金组织与性能的影响

采用液态熔融法制备Mg2Si增强过共晶Al-Si合金自生复合材料。研究了冷却速度、稀土(Pr)变质处理对铸态显微组织与性能的影响。结果表明,在液相线附近,冷却速度快,晶粒均匀细小;稀土(Pr)变质剂对初生硅及共晶组织均有明显的细化效果,并细化Mg2Si、改变其形貌与尺寸,可显著提高合金的力学性能。     

铸造工艺对自生Mg2Si/Al-20Si复合材料组织及性能的影响

采用熔体直接反应法制备了Mg2Si/Al-20Si复合材料,研究了不同浇注温度、冷却强度对该原位自生复合材料组织及性能的影响.结果表明,浇注温度为750 ℃时,复合材料中Mg2Si和初晶Si晶粒均匀细小,力学性能较好;在过低或过高的浇注温度时,复合材料中Mg2Si和初晶Si晶粒变粗大,力学性显著降低.同时,随着冷却强度的增加,复合材料的力学性显著增强.     

Si对原位自生Mg2Si/AM60复合材料组织及性能的影响

采用原位合成技术制备Mg2Si/AM60复合材料,研究不同Si含量对其组织及性能的影响.结果表明:镁合金中加入结晶Si后,出现短棒状及中国汉字状的Mg2Si相;当Si含量较高时,中国汉字状的Mg2Si相消失,变成不规则的块状.制备过程中对复合材料进行机械搅拌,Mg2Si相的分布较未搅拌更加均匀、弥散.复合材料的抗拉强度、硬度随Si含量的增加呈上升趋势,延伸率则下降.当Si量为1.0%(质量分数,下同)时,强度较基体提高12%,含量为5%时,硬度较基体提高48.6%.     

原位合成Mg_2Si/Mg-2Al-Zn-2Gd复合材料的微观组织与断裂行为

采用多次循环塑性变形-原位反应方法制备Mg2Si/Mg-2Al-Zn-2Gd复合材料。采用XRD、SEM和TEM对复合材料的成分及微观组织进行分析和观察。结果表明:多次循环塑性变形过程对镁合金基体组织和原位合成的Mg2Si第二相粒子均有细化和均化作用;随着Mg2Si颗粒含量的增加,复合材料的弹性模量和屈服强度增加,同时断裂强度和伸长率均下降;原位反应合成的Mg2Si第二相粒子与基体结合良好,材料断裂时裂纹优先在基体中形成,断裂时Mg2Si第二相粒子能起到阻碍裂纹扩展的作用;Mg2Si/Mg-2Al-Zn-2Gd复合材料的强化机制主要为第二相强化和基体晶粒细化。     

Mg2Si颗粒增强自生铝基复合材料气缸套

采用离心铸造工艺制备初生Si与Mg2Si颗粒混合增强梯度自生铝基复合材料筒状毛坯,并将毛坯加工成气缸套零件,该零件的内壁有2～3 mm厚的颗粒增强层.微观组织显示,内壁增强层中混合颗粒的体积分数高达38%,而外壁没有增强颗粒;硬度与磨损试验表明,增强层具有较高的硬度与良好的耐磨性.磨损过程与复合增强机制表明,初生Si颗粒承担了主要的磨损载荷,Mg2Si相是提高增强效果必不可少的第二相颗粒.     

含Ca及Si镁合金的显微组织及力学性能

采用光学显微镜、扫描和透射电子显微镜研究了含Ca、 Si镁合金的显微组织特征. 铸态下, 仅含Ca的镁合金主要由镁基体和晶界离异共晶组织(Mg Mg2Ca)组成; 加入约0.5%(质量分数)Si后, 晶界离异共晶组织消失, 在晶界附近及晶内形成弥散分布的细小点状(球状)、针状和粗块状CaMgSi相; 当含Si量较高(约1.0%)时, 出现中国字形(针状)的Mg2Si相. 固溶时效后, 只含Ca的镁合金中晶界处离异共晶组织消失, 代之以长大了的颗粒状Mg2Ca相; 而Mg-Ca-Si合金的固溶时效组织较铸态无明显变化. 对合金常温和高温短时拉伸性能也作了初步探讨.