压铸条件下过共晶铝硅合金P变质的必要性

在铝合金铸件生产过程中,Al-P中间合金变质处理和压力铸造工艺都能够使过共晶铝硅合金中的初晶硅晶粒细化.探讨Al-P中间合金变质处理,分别在压铸工艺条件下和普通金属型条件下,对过共晶Al-15Si合金组织的不同影响.试验表明:与金属型条件下未经过Al-P变质的Al-15Si合金组织相比:压铸工艺条件下未经过Al-P变质的合金,初晶Si尺寸减小50%左右;同一压铸工艺条件下经过Al-P变质后的合金,初晶Si尺寸减小75%以上.在相同的压铸工艺条件下,Al-P变质后Al-15Si合金初晶Si尺寸,比未经过Al-P变质的Al-15Si合金初晶Si尺寸减小40%左右.论证了在Al-Si系过共晶铝合金压铸件生产过程中,Al-P中间合金进行变质处理的必要性.     

变质处理对B390铝合金组织的影响研究

采用Al-P中间合金对B390铝合金熔体进行了变质处理,对比分析了未变质与变质后压铸合金的微观组织。结果表明:变质后,组织中初晶硅的尺寸、形状及分布得到显著改善,过共晶B390铝合金的初晶硅是许多细小、分布均匀且也较为规则的形状;经过变质后的初晶硅边角圆化,且共晶硅更细小、弥散。所以,Al-P中间合金起到了高效且稳定的变质效果。     

Al-8Ti-2C对Al-P中间合金变质效果的促进作用

研究了自制Al-P中间合金对共晶及过共晶Al-Si的变质作用，发现该Al-P中间合金对共晶及过共晶Al-Si合金都具有优良的变质效果。同时还发现，当铝合金熔体中加入Al-8Ti-2C中间合金时，Al-P中间合金对两类Al-Si合金的变质效果会增强。当Al-24Si合金中TiC含量为0．03％(以Al-8Ti-2C中间合金方式)时，初晶Si的平均尺寸由原来的47μm细化为41μm，最大尺寸由原来的75μm降为55μm；加入Al-P中间合金和TiC颗粒50min后，就可以出现变质效果，时间再延长，变质效果也不会有更大的提高。当Al-12Si合金中TiC含量为0．03％时，初晶Si的平均尺寸由原来的50μm变为30μm。     

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。     

Sr、RE、P三元复合变质处理Al-20Si合金的工艺优化

运用正交实验法分析了Sr、RE、P变质处理工艺参数对Al-20Si过共晶铝硅合金凝固组织的影响。结果表明:Sr、RE、P三元复合变质处理对Al-20Si铝硅合金凝固组织的初生硅和共晶硅均有一定的影响。对初生硅平均尺寸而言,RE变质处理影响最大,P变质处理次之,Sr变质影响最小。初生硅平均尺寸最小的工艺参数为:Al-10Sr中间合金添加量0.6%、Al-10RE中间合金添加量9%、Al-3.5P中间合金添加量0.5%。     

Sb对过共晶Mg-4.8%Si合金中Mg_2Si初晶变质的影响

利用Mg-20%Sb中间合金对过共晶Mg-4.8%Si合金进行变质处理,考察Sb的含量对Mg2Si初晶变质效果(主要包括形态和尺寸)的影响规律,并讨论其变质机制。结果表明:Sb的加入量是决定其能否有效变质过共晶Mg-4.8%Si合金中Mg2Si初晶的重要因素;在未变质的过共晶Mg-Si合金中,Mg2Si初晶以粗大的树枝晶状为主;当Sb加入量低于0.8%(质量分数)时,Mg2Si初晶形态无明显改善,其平均尺寸略有降低;当Sb加入量达到并超过1.2%后,Sb才能有效变质过共晶Mg-4.8%Si合金中Mg2Si初晶,且Mg2Si初晶呈细小的颗粒状弥散分布,其平均尺寸迅速减小;其变质机制应与残留在熔体中弥散分布的Mg3Sb2粒子作为Mg2Si初晶的形核核心有关。     

P变质对不同冷速下过共晶压铸铝合金初晶Si的影响

以过共晶压铸铝合金为对象，研究了P变质对不同冷却速度下初晶Si组织的影响。发现P变质处理前后随冷却速度的增加，初晶Si尺寸减小的变化趋势十分相似，并且都存在一个明显的突变区域。对于不同冷却速度下合金组织的细化，P变质都有很好的促进作用。同一冷却速度下，P变质后细化效果可增加42．7％，在冷却速度很高（铸件厚度达到1mm）时，P变质对初晶Si仍然具有很好的细化作用。在快速凝固和P变质双重作用下，初晶Si组织得到更加明显的细化。Al—P中间合金是一种良好的过共晶压铸铝合金变质剂。     

电磁搅拌与变质复合作用对Al-20Si合金初生硅相的影响

使用电磁搅拌、变质处理及其复合工艺分别成功制备了过共晶Al-20Si半固态浆料，研究了电磁搅拌和变质的复合作用对过共晶Al-20Si合金中初生Si长大和形貌的影响。研究结果表明：复合作用可以获得比单种变质处理和电磁搅拌的过共晶Al-20Si合金更加细小、更加圆整的初生Si组织。复合作用获得的初生硅比单一处理尺寸平均减小25．19％，圆整度平均提高8．40％。而且共晶Si组织也得到球化。复合作用细化组织的机理为：变质后施加旋转磁场，促进了变质剂的扩散，更多的初生Si与共晶Si组织相互打碎，深化了变质和电磁搅拌效果，细化显微组织。     

汽车用Al-20Si合金的变质处理与合金化试验研究

试验研究单独添加P和复合添加P+Er对Al-20Si合金的变质作用并优化出最佳添加量,在此基础上考察了Cu和Ni对Al-20Si合金室温和300℃高温强度的影响。结果表明:未添加P变质处理的合金中的初晶Si主要呈粗大块状或星状,棱角较为尖锐且分布不均匀,P变质处理的后合金中初晶Si的形貌逐渐转变为颗粒状,尺寸变小的同时均匀度增加;复合添加P+Er变质处理的合金中初晶Si形态变化不大,而共晶Si尺寸明显减小,w(P)=0. 04%、w(Er)=0. 06%复合变质处理Al-20Si合金可以得到最佳变质效果;在Cu含量不变前提下增加Ni含量或者Ni含量不变前提下增加Cu含量,都可以提升Al-20Si合金的室温强度和300℃高温抗拉强度,且Ni元素对提高300℃高温抗拉强度更加显著,Al-20Si合金中Cu和Ni适宜的添加量都为1. 6%(质量分数)。     

Al-Si合金力学行为对Si相形貌敏感性的差异

采用宏观硬度、力学拉伸、室温及高温摩擦磨损、扫描电镜等测试分析方法,研究Al-Si合金经不同变质处理使Si相形貌不同时,各项力学性能的变化情况。结果表明:近共晶Al-13Si合金经Sr变质处理后拉伸性能优于P变质处理,拉伸强度相比提高23%,室温耐磨性也较P变质的好;但高温耐磨性相反,P变质处理后合金高温摩擦因数曲线变化更加平稳;两种变质处理后合金硬度值均在62~65HBW之间,表明硬度对Si相形貌变化不敏感。过共晶Al-25Si合金经Al-P合金细化处理后,拉伸强度提高53%;室温磨损量降低,尤其是高载荷条件下,高温摩擦因数曲线变化更稳定,室温和高温耐磨性均得到明显改善;但硬度值仍保持在77HBW左右不变。     

United modification of Al-24Si alloy by Al-P and Al-Ti-C master alloys

The modification effect of a new type of Al-P master alloy on Al-24Si alloys was investigated.It is found that excellent modification effect can be obtained by the addition of this new type of Al-P master alloy into Al-24Si melt and the average primary Si grain size is decreased below 47μm from original 225μm.It is also found that the TiC particles in the melt coming from A18Ti2C can improve the modification ffect of the Al-P master alloy.When the content of TiC particles in the Al-24Si melt is 0.03%.the improvement reaches the maximum and keeps steady with increasing content of TiC particles.Modification effect occurs at 50 min after addition of the Al-P master alloy and TiC particles,and keeps stable with prolonging holding time.     

Al-P中间合金在Al-Si活塞合金中的应用

在实验室和生产条件下研究了Al-P中间合金对共金和过共晶Al-Si活塞合金的变质工艺特点，变质效果和力学性能等的影响，结果表明：使用Al-P中间合金操作简单，变质效果好且稳定，力学性能也比其他变质剂有不同程度的提高；使用该中间合金无渣，无污染，从时间上看可以完全省去变质处理过程，节约能源，提高合金的实收率，降低铝耗，有着良好的应用前景。     

高强耐磨过共晶铝合金离合器齿轮的压铸技术

针对压铸成形的ADC14汽车离合器齿轮厚壁部件,研究了适于压铸的过共晶Al-Si合金的P-Cu变质处理工艺。设计并模拟了齿轮的压铸工艺方案,开发了真空压铸及局部加压技术。结果表明,当P的加入量为0.1%时,ADC14的变质效果好,变质时间可达6h。铸件中初生Si尺寸为20～40μm,分布均匀;铸件表面的Si贫乏区深度在0.18～0.20mm范围内。在相同压射参数下,采用机械式真空阀比搓衣板式排气阀的真空效果好,铸件的气孔缺陷废品率下降10%以上。优化后的局部加压技术消除了厚壁部位的缩松缺陷,提高了铸件内部质量。批量生产合格率达95%以上。     

Al—Sr中间合金变质效果的遗传效应

通过不同铸工艺制取的相同成要不同形貌的变质用Ａｌ－８．６２％Ｓｒ中间合金，具有明显的变质效果差异。在砂型条件下，用Ａｌ－８．６２％Ｓｒ中间合金对共晶Ａｌ－Ｓｒ合金进行变质处理，加入使Ａｌ－Ｓｒ合金含０．１％Ｓｒ的锭料和加入使Ａｌ－Ｓｒ合金含０．０５％Ｓｒ的激冷薄片，二者的变质效果相当，都为５级。在金属型条件下，加入使Ａｌ－Ｓｒ合金含０．０６％Ｓｒ锭料和加入使Ａｌ－Ｓｉ合金含０．０３％Ｓｒ的激冷薄片     

P+RE变质对过共晶Al-Si合金组织的影响

采用P+RE对过共晶Al-Si合金进行复合变质。结果表明,P+RE复合变质对初晶硅和共晶硅均有很好的变质效果。五心瓣状初晶Si尺寸明显减小且棱角钝化,共晶Si由原来的长针状变为短杆状,微观组织得到明显的细化。同时也对P+RE的变质机理进行了论述。     

Al-5Ti-1B对Al-Si合金磷变质行为影响机理的研究

研究了熔炼条件及Al-5Ti-1B中间合金加入量对P变质ZL109合金凝固组织的影响，并着重对其影响机理进行了探讨。结果发现在中频感应炉熔炼条件下，加入适量Al-5Ti-1B对初晶硅有明显的细化作用，而在静置炉（电阻炉）熔炼条件下，这种作用却不明显；同时发现，无论是在电阻炉还是感应炉熔炼条件下，加入过量的Al-5Ti-1B都会使合金中的初晶硅粗化。EPMA分析发现，加入Al-5Ti-1B后合金的初晶硅中心有Ti元素富集。分析认为Al-5Ti-1B中的TiB：粒子对AlP质点具有吸附作用，从而对Al-P中间合金的变质效果产生影响。     

电热法生产过共晶Al-Si合金的组织与性能研究

对电热法生产铝硅合金配制的Al-20Si合金进行了P-RE复合变质处理,对变质后的微观组织和力学性能进行了分析.结果表明,合金经复合变质后,合金的初晶硅尺寸得到明显细化,共晶硅由长针状变为短杆状或者细小的颗粒状;其抗拉强度由182MPa提高到205MPa,提高12.6%了,其伸长率由0.22%提高到0.26%,提高了18.2%.然而与纯铝配制的过共晶铝硅合金相比,其抗拉强度和伸长率都相对较低,原因在于电热法生产铝硅合金配制的过共晶铝硅合金中Fe含量较高.