微量Ga对A356合金微观组织及力学性能的影响

研究了微量Ga对A356合金的微观组织和力学性能的影响.结果表明,Ga含量的增加(0.02%～0.06%),对均匀化退火后A356合金室温抗拉强度影响不明显,在673 K时抗拉强度提高14.5%,但Ga的加入显著降低合金的伸长率,且伸长率随着温度的增加而降低.Ga对T6处理后的强度略微提高,伸长率有所降低,但对合金高温抗拉强度和伸长率的影响作用效果明显,能大幅度提高高温抗拉强度,同时降低了合金的伸长率.     

凝固组织和Mg含量对A356合金快速热处理的影响

研究了凝固组织和Mg含量对A356合金快速热处理的影响。结果表明,A356合金经过Sr变质后,其凝固组织中的共晶Si形貌由纤维状变成球状,初生α相的晶粒尺寸减小。经过540℃×20 min+170℃×90 min快速热处理,合金微观组织中的Mg₂Si强化相能够充分固溶到基体中,其抗拉强度与T6态的基本相同。随着合金中Mg含量增加,固溶处理时,Mg₂Si相充分固溶进基体所需要的时间增加。当合金中Mg含量由0.3%增加到0.9%时,则需要经过540℃×40 min+170℃×90 min快速热处理,其力学性能与T6态的基本相同。     

低温预时效对ZL114A合金微观组织和力学性能的影响

研究了预时效温度和时间对ZL114A合金微观组织和力学性能的影响。结果表明：低温预时效温度和时间对ZL114A合金的组织有着一定影响,预时效工艺为110℃×2 h的合金组织中α-Al枝晶细化,共晶硅相呈细小的颗粒状均匀弥散地分布于枝晶和二次枝晶间。低温预时效温度和时间对ZL114A合金的各项力学性能有一定的影响,预时效工艺为110℃×1 h的ZL114A合金抗拉强度最大,达到331.7 MPa,伸长率最好,达到11%。110℃×2 h预时效工艺的ZL114A合金屈服强度最大,为266 MPa,较未预时效处理合金的屈服强度提高了65 MPa,提升幅度为32%,将低温预时效与正常热处理工艺相配合,可有效提高ZL114A合金的质量和生产效率。     

双级时效工艺对低压铸造A356合金轮毂力学性能的影响

研究了双级时效工艺对A356铝合金低压铸造轮毂力学性能的影响。结果表明,预时效温度100℃~120℃,预时效时间12 h~14 h使合金的抗拉强度由原来的280 N/mm2提高到308 N/mm2,提高幅度10%;屈服强度由180N/mm2提高到248 N/mm2,提高幅度38%;伸长率在8%以上,最高达到13.5%。该性能达到了ASTM锻造6061-T6合金轮毂的标准,与ZL107液态模锻铝合金轮毂的力学性能相当,接近或达到普通锻件力学性能的要求。研究认为,双级时效工艺引起合金-αAl的晶格常数增大,Si相和Mg2Si相析出量增加是合金强度增加的主要原因。     

稀土Er对汽车轮毂用A356合金组织与力学性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、拉伸力学试验机、显微硬度计和透射电镜(TEM)等分析手段,研究了稀土Er含量和时效工艺对A356合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,不同Er含量A356合金的组织都由浅色初生α-Al相和深色共晶硅相组成,随着Er含量(质量分数)从0%增加至0.7%,二次枝晶臂间距逐渐减小,粗大针状共晶硅相逐渐转变为短棒状或者颗粒状,当Er含量为0.7%时合金基体中还发现了针状富Er相;随着时效温度的升高和时效时间的延长,不同Er含量的A356-Er合金的硬度都呈现先增加而后减小的特征,在时效温度175℃、时效时间6 h时,A356-0.3Er合金具有最高的硬度;随着Er含量增加,铸态和热处理态A356-Er合金的抗拉强度、屈服强度和断后伸长率都呈现先增加而后减小的特征,在Er含量为0.3%时取得最大值,这主要与Er元素的添加可以改善共晶硅相形态,以及起到固溶强化和弥散强化的作用有关。     

变质处理对A356合金性能的影响

研究了稀士Ce变质及Ce+Sr复合变质对A356合金性能的影响.分析了变质剂加入量对A356合金组织和性能的影响.研究结果表明,在采用金属型铸造的条件下,加入0.5％Ce变质或者采用0.05％Sr+0.45％Ce的复合变质均能达到最佳的变质效果.由于变质剂的加入,使得合金的晶粒尺寸减小,晶粒平均尺寸由未变质时的约4mm降低到变质后的约1mm.扫描电镜结果表明,共晶硅的产生都是在铝相的狭缝中,同时也证明复合变质的效果更优.     

半固态A356合金微观组织特征对充型能力的影响

采用电磁搅拌法制备了具有不同微观组织特征的半固态A356合金浆料,用图像分析软件对浇注前浆料金相试样的初生相微观组织特征进行了测定,利用间接挤压铸造方法铸造阿基米德螺旋线试样,以挤压成形后的螺旋线试样长度衡量充型能力,通过多元回归,建立了半固态A356合金初生相微观组织特征与充型长度之间的数学表达式。结果表明:半固态浆料充型能力不仅与初生相微观组织特征参数有关,微观组织特征参数的交互作用对充型能力的影响也较大。利用该表达式可以对半固态浆料充型能力进行预测,进而指导半固态浆料制备参数设计、间接挤压铸造工艺设计和缺陷预测。     

La对再生A356合金凝固组织及力学性能的影响

采用直读光谱仪、金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、电子万能拉伸试验机和JMatPro12.4软件研究了La含量对A356铝合金凝固组织的影响。结果表明,A356合金的平衡组织主要由α-Al、共晶Si、Mg₂Si、β-Al₉Fe₂Si₂、Al₁₁La₃和Al₈FeMgSi₆相组成。随La含量由0增加至0.5%,A356合金中的α-Al组织几乎全部由粗大枝晶转变为等轴晶和类等轴晶,抗拉强度由149 MPa增加至182 MPa,伸长率由4.8%增加至7.7%。     

B,RE,La对锶变质A356铝合金微观组织及力学性能影响

对比研究了B,RE,La对锶变质A356铝合金微观组织与力学性能的影响。结果表明,钛、硼联合细化,晶粒细化效果最明显。经0.01%Ti、0.03%B联合细化的0.04%Sr变质的A356铝合金晶粒细小,硅颗粒细碎、圆整,具有最好的力学性能。     

稀土Y对A356铝合金微观组织和性能的影响

研究了稀土Y对A356铝合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,稀土Y是A356合金的一种优良变质剂,可以明显细化合金的微观组织。不仅使初生的α-Al由树枝晶转变为细小胞状晶和等轴晶,而且使块状的共晶硅转变为细小纤维状或颗粒状。加入0.3%的稀土Y,合金的力学性能最优,抗拉强度和伸长率分别提高了17.7%和60%。     

时效处理对快速凝固Cu—Cr合金显微组织和显微硬度的影响

对Cu-3.17Cr（质量分数,％）合金进行旋淬法快速凝固,对快凝合金条带铸态和时效后的显微组织与显微硬度进行了观察与测定。发现其急冷态组织中,有少量大的铬颗粒均匀分布在整个条带上,并得出这些大颗粒的凝固模式。当时效温度不大于500℃时,合金的显微硬度随时效温度升高明显地增加,并可证明此时共格强化起主要作用;当时效温度超过600℃时,显微硬度急剧下降,发生了过时效。     

中间合金及其状态对A356合金半固态浆料组织的影响

通过实验分析了采用A356合金粉末、纯铝粉末、Al-5Ti-B合金粉末和Al-5Ti—B变形合金进行细化处理对A356合金半固态浆料组织的影响。结果表明，在“熔体处理＋双向电磁搅拌”复合制备技术中，加入约0．15％、平均粒度为100μm的Al-5Ti-B合金粉末进行晶粒细化，可在1min左右制备出形状因子大于0．8、晶粒半径为80μm（空冷）A356合金半固态浆料；加入10％-15％的微米级纯铝粉末可取得与Al-5Ti-B变形合金相当的细化效果；而采用平均粒度为100μm的A356合金粉末进行固液混合铸造，不适合于A356合金半固态浆料的快速制备。     

对A356Al合金细化和变质处理的研究

研究了A356Al合金熔体处理过程中细化与变质的交互作用。结果表明:只添加Al-10Sr的熔体处理,α-Al二次枝晶间距为19.6μm,抗拉强度228MPa、屈服强度177MPa、伸长率8.9%、布氏硬度73HBW;而只添加Al-4Ti-1B的熔体处理,α-Al二次枝晶间距为17.3μm,抗拉强度203MPa、屈服强度159MPa、伸长率6.9%、布氏硬度67HBW。指出:Si相的形态对A356Al合金力学性能影响最大,变质效力是限制A356Al合金力学性能的首要因素。     

半固态挤压铸造A356合金在热处理过程中的组织和性能演化

半固态挤压铸造的A356合金首先在540℃下进行固溶处理,随着固溶温度升高,Mg和Si原子逐渐溶解于基体中,并产生了固溶强化作用。抗拉强度、延伸率和硬度在固溶6 h达到峰值,之后合金力学性能随固溶时间延长而下降。在固溶处理之后合金在180℃下进行了不同时间的时效处理。随着时效时间延长,Mg₂Si相逐渐在基体中析出,析出相显著球化细化,尺寸约为2μm。经过对合金组织和力学性能的分析,半固态挤压铸造A356合金的最佳热处理制度为:540℃固溶6h,180℃时效4h。经过固溶和时效处理后的合金抗拉强度达到336 MPa,延伸率达到6.9%,硬度达到1240 MPa,相较于热处理前的性能提升了106.7%。     

悬浮浇注和Sr变质对A356合金组织性能的影响

研究了悬浮浇注和Sr变质对A356合金组织性能的影响。结果表明，在A356合金液中加入2％的悬浮剂或加入0．06％Sr（Al－5％Sr中间合金）进行变质，可明显改善合金组织．且力学性能（σb及δ）均能提高20％左右。另外，对重熔冒口回炉料进行悬浮浇注，其组织和性能接近母材。     

热处理对半固态A356铝合金挤压铸件组织与性能的影响

将低温浇注制备的半固态A356铝合金坯料加热至半固态浇注、挤压成形。采用正交试验法研究了固溶、时效对半固态A356铝合金挤压铸件组织与力学性能的影响。结果表明,时效时间对抗拉强度、屈服强度、伸长率影响最大,且都是随着时效时间增长先上升后下降;试验6获得较好的综合力学性能,其抗拉强度、屈服强度、伸长率分别为340 MPa、325 MPa、9.56%。     

喷射成形A356铝合金组织及力学性能的研究

采用自行开发的控制往复喷射成形专利技术,以产业化规模制备了铝合金锭坯,研究了对传统铸造A356铝合金的组织及其力学性能的影响.结果表明:喷射成形态合金组织均匀,致密度达到95.8%;挤压态合金中均匀分布大量细小Si颗粒;固溶温度为540℃,时效温度为160℃,时效10 h时硬度达到峰值,继续延长时效时间对硬度值影响甚微;经过固溶时效处理的A356铝合金常温抗拉强度σb=337 MPa,屈服强度σ0.2=281 MPa,伸长率δ5=18.3%,分别提高21.2%,35.7%,205%.     

挤压铸造半固态A356铝合金的组织与力学性能

采用低温铸造方法制备A356铝合金半固态坯料.在200 t立式油压机上用挤压铸造方法将A356铝合金半固态浆料挤压成件.研究挤压铸造件的微观组织、力学性能,并与液态挤压铸造件进行比较.结果表明,A356铝合金半固态挤压铸造件组织由球形及椭圆形α-Al晶粒和α+Si共晶成分组成,且制件充型完整、无宏观缩孔、组织致密.在比压48.7 MPa,浇注温度575℃,保压时间3s条件下成形的半固态挤压铸造件的抗拉强度、屈服强度、伸长率分别达到278 MPa、225 MPa、13.2％,相比于在比压48.7 MPa,保压时间3s,710℃液态挤压铸造件性能分别提高了8.6％、8.2％、24.5％.A356铝合金半固态挤压铸造成形件具有较高的综合力学性能.     

真空吸注A356铝合金组织及性能研究

以A356铸造铝合金为研究对象,考察了该合金在真空吸注下的凝固组织、热处理组织及力学性能.结果表明,真空吸注使得凝固组织由常规条件下的粗大树枝晶转变为细小等轴晶,共晶硅由粗大杆状或针状转变为长度约为2～7 μm的板片状;T6热处理后,常规铸造与真空吸注组织内的共晶硅均发生粒化和球化过程,但真空吸注条件下共晶硅尺寸更为细小,在α-A1基体上分布更加均匀,两种组织的析出相Mg2 Si形状相似,均呈长度约400 nm的棒条状.随真空吸注的进行,拉伸试样的断裂形式由常规条件下的脆性断裂转变为脆性断裂与韧性断裂并存的混合模式,其抗拉强度、屈服强度、硬度和伸长率分别提高了12.5％、8.9％、87.3％和19.8％.