高强韧铸造Al-Si合金A357的成分优化

研究了Si、Mg、Fe、Be等元素对A357合金性能的影响,确定了高强韧铸造Al-Si合金A357优化的成分范围。     

高强韧铸造铝合金

本文探讨了Ｍｎ、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ等合金元素对合金冲击韧性的影响规律,初步讨论了冲击韧性与强度、伸长率间的关系。以Ａｌ－Ｃｕ、ｍｎ合金为基,用Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｂ等微量合金化元素对其强化,并调整热处理制度,制成一种高强度、高韧性韧性的铸造铝合金。通过系统试验。确定该高强韧铸造铝合金的成分（质量分数,％）如下：４．６～～５．３Ｃｕ,０．３～０．５Ｍｎ,０．０５～０．２５Ｔｉ０．０５～０．２５Ｚｒ,０．、～     

ZL210A高强度铸造铝合金的研制

研制了一种新型的Ａｌ－Ｃｕ系高强度铸造合金材料。通过对合金元素及含量的优化设计、晶粒细化剂、ＳＭＴ熔炼工艺和热处理工艺等方面的研究，使合金获得优良的机械性能（σｂ＝４００￣５００ＭＰａ，δ＝３％￣６％）。新合金放宽了对Ｆｅ，Ｓｉ有害杂质的限量，具有很高的经济价值和使用价值。     

Al-Si中间合金对Al-Mg-Si系合金组织性能的影响

研究了Al-Si中间合金对Al-Mg-Si系铝合金组织性能的影响,并分析了Si的作用机理.结果表明:含18%Si的Al-Si中间合金对合金的铸态组织作用效果较好,并能合理改善材料的力学性能;随Al-Si中间合金中Si含量的增加,Al-Mg-Si系合金的耐腐蚀性下降,Si含量高于18%后下降显著;Al-Si中间合金中Si含量的增加,能提高Al-Mg-Si系合金的抗拉强度,Si含量高于20%后其抗拉强度开始下降.     

Al-Si系合金铸态晶粒细化技术的研究进展

介绍了目前使用最广的铸造合金Al—Si系合金的晶粒细化的现状及研究进展。对不同Al-Si合金的变质工艺，分别从机理、变质效果、综合成本以及适用性等方面进行了比较与分析，并且提出Al-Si系合金变质剂研究的最新思维和发展方向。     

高强韧铸造铝合金的研究进展

铸造铝合金因其优异的综合性能在汽车、航空航天等领域得到了广泛应用,经济的飞速发展使得各个行业对铸造铝合金的强度、韧性等提出了更高的要求.随着环保概念逐渐深入人心,轻量化时代到来,铸造铝合金也迎来了更加广阔的发展空间,国内外相关科技人员对其进行了大量的研究.作者主要综述了不同体系高强韧铸造铝合金的研究现状,介绍了优化合金...     

Sc在铸造Al-Si合金中的作用研究进展

铸造Al-Si合金是铸造铝合金中的一类重要合金,具有优异的铸造工艺性能、较小的收缩率和热膨胀系数、良好的综合力学性能等,广泛应用于航空航天工业和汽车制造工业,如战斗机的导弹挂架、汽车的轮毂等.综述了国内外关于Sc以及Sc与其他元素联合添加入铸造Al-Si合金中的作用研究现状,包括添加Sc或联合添加Sc与其他元素后,铸造...     

Al-Si系铸造合金微观结构对疲劳寿命影响的研究进展

对影响Al-Si系铸造合金疲劳寿命的各种因素进行了概括总结,特别是对有重大影响的孔洞、氧化物薄膜、共晶硅颗粒、二次枝晶臂间距(SDAS)和裂纹闭合等影响因素作了详细讨论.指出了疲劳寿命随各因素的变化规律,对微观组织结构危害其疲劳寿命的相对大小进行了系统的分析和阐述.     

高强韧铸造铝合金材料研究进展

汽车、航空两大领域中零件轻量化的需求促进了高强韧铝合金的研究,高强韧铸造铝合金材料近年来的研究进展,依据金属强化理论,提出了获得高强韧铸造铝合金材料的途径,并指出了进一步研究的方向。     

低压铸造Al-Si活塞缺陷分析

工业生产直径为300mm的Al-Si合金活塞，由于铸件上部壁薄、下部壁厚，要求合金在液态条件下顺序凝固，所以目前国内大多数厂家都采用低压铸造方法生产，其生产工艺和技术较为成熟，废品率可控制在7％以内。但在实际生产中经常会出现夹杂、缩松、缩孔等铸造缺陷，通过调整模具结构、控制模具和铝液温度可以降低或消除此类缺陷。     

铸态铸造铝硅合金的现状和发展

介绍了铸态铸造铝硅合金的重要性及铸态铸造铝硅合金的发展概况;列举了国内、国外为提高铸态铸造铝硅合金力学性能研究的方法和内容,提出展望。     

喷射成形过共晶Al-Si合金组织、性能的研究进展

过共晶Al-Si合金作为最具代表性的喷射成形材料在轻质、耐热、耐磨结构件,尤其是发动机缸套的工业化生产方面,已获得大量的应用。目前商用化的过共晶Al-Si合金在热稳定性和高温性能方面的不足已成为开发高性能发动机的限制因素,因而也成为近年来各研究机构的主要研究方向。用Fe,Mn,Cr为主的合金化代替传统的以Cu,Mg为主的合金化,使Al2Cu,Al2CuMg等强化相被稳定性更高的α—Al（Fe,TM）Si相所代替,达到了组织和室温、高温性能的双重优化,制备出继PEAK和OSPREY公司之后开发的可应用于更高性能发动机缸套部件的新型过共晶Al—Si合金。     

基于人工神经网络的亚共晶Al-7Si合金力学性能与显微组织定量关系分析

以亚共晶Al-7Si合金为研究对象,基于Matlab神经网络工具箱开发了铝合金性能和组织关系预测程序,获得了高精度的材料性能与组织特征的关系预测模型。通过控制增压铸造过程中保压压力（85~300 kPa）和冷却速度（1~10 k/s）参数,获得具有不同力学性能和组织特征的铝合金。拉伸试样力学性能测试结果表明：抗拉强度为310~350 MPa,延伸率为3%~12%。采用IPP 6.0软件统计组织特征参数结果表明：二次枝晶间距为18.56~33.04 μm,共晶Si相面积为6.37~13.37 μm²,缺陷面积百分数为0%~0.363%,最大Fe相面积百分数为0%~0.06%。通过人工神经网络（ANN）预测模型,探究了单因素和双因素协同作用对合金力学性能的影响规律,建立了合金性能优化的组织控制路径。预测结果表明,该合金强度和塑性均与4种组织特征呈负相关,且缺陷和Fe相的存在对合金性能有较大的不利影响。因此,缩小枝晶间距（<20 μm）、变质共晶Si相（<12 μm²）、控制孔洞缺陷（<0.35%）、严格控制富Fe相的尺寸和形态,是制备高性能铝合金的关键。     

过滤铸造对高硅铝合金中初晶硅尺寸的控制

初晶硅颗粒的细化是过共晶高硅铝合金制备过程中的一个主要问题。本研究提出了一种通过过滤的方式来获得含有细化初晶硅颗粒的高硅铝合金的方法。在过滤铸造的过程中,过共晶硅铝合金熔体保持在Al-Si二元相图共晶线偏上一点的温度。大颗粒初晶硅被筛网阻拦下来,细小的初晶硅颗粒连同共晶熔体穿过筛网进入下部坩埚冷却结晶。在本研究中通过以上方法所制备的高硅铝合金中硅的质量分数约为27%,初晶硅颗粒的平均直径在45 μm以下,圆度为1.43,布氏硬度为70 HB。通过该方法有望制备出初晶硅颗粒球形度更高、硅含量更高的高硅铝合金产品。     

Mg-9AI-6Si镁合金组织及性能研究

利用普通重力铸造方法,制备了Mg-9Al-6Si镁合金.用光镜(OM),扫描电镜和能谱仪(SEM/EDS)研究了铸态Mg-9Al-6Si镁合金的显微组织,用XRD分析了合金的相组成,测试了合金室温拉伸力学性能和硬度,用SEM观察了合金拉伸断口形貌.结果表明:Mg-9Al-6Si镁合金铸态组织主要由α-Mg基体和分布在其上的粗大棱状枝晶或多边形块状初晶Mg2Si相及连成网状的β-Mg17Al12相组成,无汉字状Mg2Si相.该合金室温拉伸断口是以准解理断裂为主的脆性断裂,断裂沿α-Mg基体和Mg2Si相的界面处产生并扩展,抗拉强度为137.45 MPa,硬度为123 Hv1.     

超声熔体处理Al-7%Si合金坯料的半固态铸造

由于从循环利用的废料中不断累积增加Fe元素等杂质元素,所以铸造铝合金零部件高性能的要求往往很难实现。要求合金中粗大板条状的含铁化合物β-Al5FeSi在不使用变质剂和昂贵的纯铝锭条件下转变成无害的形貌结构。在凝固过程中通过利用超声振动来检测分析其对具有不同铁含量的Al-7%Si合金坯料的显微组织的变质效果。在感应加热至半固态温度583℃后,立即对超声熔体处理的坯料进行触变铸造,然后对触变铸造的铸件进行微观组织和拉伸性能检测分析。在触变铸造时,要求球形的初生α-Al相充填合金组织中的微小孔洞中,以便首先确定在坯料中通过超声熔体处理使合金显微组织产生变质效果。在605~630℃温度范围内进行超声熔体处理时,初生α-Al相从树枝状晶转变为细小的圆球形形貌。与未进行超声熔体处理的坯料相比,坯料超声熔体处理后合金中的粗大板条状β-Al5FeSi化合物相变得明显细小。升至583℃后进行半固态铸造不会明显改变β-Al5FeSi化合物的尺寸大小,可是却会使初生α-Al相的形貌变得更圆整,这有利于触变铸造。经预先加热的坯料进行触变铸造后,由于低的铸造温度,产生了快速凝固效果,使得合金中的共晶硅层片变得特别细小。在对超声熔体处理的坯料进行触变铸造时,具有不同铁含量的触变试样的抗拉强度变化并不大,即使合金含铁量达到2%。然而,用未处理的Al-7%Si-2%Fe合金坯料进行触变铸造时,其强度较差,仅为80 MPa,而用超声熔体处理的同种合金坯料,其抗拉强度达180 MPa。用超声熔体处理的不同含铁量的Al-7%Si合金坯料进行触变铸造时,其伸长率也提高了约一倍,例如触变铸造超声熔体处理的Al-7%Si-0.5%Fe合金坯料时,试样的伸长率为11%,而未进行超声熔体处理的同种合金触变铸造试件,其伸长率只有5%。     

Influences of complex modification of P and RE on microstructure and mechanical properties of hypereutectic Al-20Si alloy

P and RE complex modification of hypereutectic A1-Si alloys was conducted. The influences of P, RE content on the microstructure and mechanical properties of alloys were investigated. The complex modifications of P and RE make the coarse block primary silicon obviously refined and the large needle eutectic silicon modified to the fine fibrous or lamella ones. P mainly refines the primary silicon, but excess P is unfavorable to the refinement of primary silicon. RE can well refine the primary and eutectic silicon, but its modification effect on the eutectic silicon is more obvious. P can repress the modification of RE on the eutectic silicon The alloys with the additions of 0.08% P and 0.60% RE have the optimal microstructure and the highest mechanical properties. Compared with the unmodified alloy, the primary silicon of alloys can be refined from 66.4 μm to 23.3μm and the eutectic silicon can be refined from 8.3 μm to 5.2μm. The tensile strength is improved from 256 MPa to 306 MPa and the elongation is improved from 0.35% to 0.48%.     

电磁离心铸造Al-20Si过共晶合金中硅相组织演变规律

采用电磁离心铸造的方法制备了Al-20Si(质量分数,下同)过共晶合金空心管坯,研究了电磁场对合金凝固组织及硅相形貌的影响.结果表明,随磁场强度增加铸坯外侧硅相聚集层厚度不断减小;与传统离心铸造的铝硅过共晶合金微观组织相比,施加电磁场后凝固组织中初晶硅相得到细化,外侧硅相形貌逐渐由典型的五瓣星形成为沿热流方向生长的初晶硅枝晶,内侧硅相受到电磁搅拌作用发生合并凝聚和钝化;初晶硅相尺寸及形状因子随磁场强度增加在不断减小.电磁搅拌破坏了硅相呈放射状排列的结构,共晶硅分布杂乱,且共晶团共晶片层间距逐渐增加.     

An Al-12Si/ZnS powder inoculant for eutectic silicon in Al-12Si alloy

To obtain high-performance Al-Si-based cast alloys,refinement and modification of Si phases are required.An Al-12Si/ZnS powder inoculant was designed and fabricated using a chemical bath deposition method.The efficiency of the inoculant for modifying the eutectic Si phase in as-cast Al-12Si alloy was studied.Results show that Al-12Si/ZnS powder can significantly refine the eutectic Si in Al-Si cast alloys.The best refinement effect for eutectic Si is achieved with 17.5wt.%Al-12Si/ZnS powder.Coarse long needle-shaped eutectic Si with a length of 18μm was modified into approximately spherical shape with a diameter of 6.53μm,which is evenly distributed throughout the alloy.The E2EM model calculation indicates that the inter-plane misfit(F_p)and inter-atomic spacing misfit(F_r)between ZnS and Si are all less than 0.5%,which confirms that ZnS is a potential nucleation site for Si phase.The hardness,tensile strength,and elongation of Al-12Si alloys modified with 17.5%Al-12Si/ZnS powder increase 6.30%,16.18%and 55.45%,respectively,compared to the unmodified Al-12Si alloy.The fracture behavior of the alloy with 17.5wt.%Al-12Si/ZnS powder is dominated by transgranular fracture supplemented by intergranular fracture.     

铸造Al-5Cu合金准固态断裂行为的研究

采用SEM观察手段并结合EDX分析 ,在合金的准固态区 ,通过观察Al 5Cu Mn合金准固态拉伸和热裂应力测试试样的断口形貌 ,研究了Ti、Ce等合金元素及其交互作用对Al 5Cu Mn合金准固态断裂行为的影响及其影响机理。通过对试验合金准固态力学性能的测试和大量SEM断口的观察分析研究 ,结果表明 ,Al 5Cu Mn中添加Ti元素可明显提高合金抗热裂能力 ,主要是由于其良好的细化晶粒效果 ;适量Ce元素的加入 ,不仅可细化晶粒 ,而且其在晶间富集形成的化合物还可有效改善低熔点共晶反应在准固态区的力学行为 ,对减小热裂倾向非常有利 ;Ti和Ce的综合作用对合金抗热裂水平的提高比单一元素更有效 ;热裂的产生首先表现为枝晶枝臂的屈服 ,其后的扩展则表现为脆性断裂占优的穿晶、沿晶混合型特征