电磁搅拌对AlSi7Mg合金显微组织的影响

采用自行开发的电磁搅拌器,研究了多种不同电磁搅拌方式,在不同工艺条件下,单独施加或复合施加对AlSi7Mg合金微观组织的影响。试验结果表明:单一施加旋转感应电磁搅拌时,浆料径向组织很不均匀;单一施加无芯感应电磁搅拌,当搅拌电流较小时,径向组织也不均匀,增大电流浆料质量有明显改善;采用(旋转感应+无芯感应)复合电磁场进行复合电磁搅拌时,可在电流较小时获得满意的浆料质量。     

电磁搅拌对半固态AlSi7Mg合金初生α—Al的影响规律

研究了ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金半固态等温电磁搅拌过程和连续降温电磁搅拌合金熔体的温度分布。结果表明；在电磁搅拌条件腑氏温度梯度下，可增加初生α－Ａｌ一次臂的长大失去方向优先性，并使一次臂生长速度减慢，二次的长大速度与一次臂的长大速度相迫使ｌＳｉ７Ｍｇ合金出现薇状初生α－Ａｌ。     

行波电磁搅拌制备半固态AlSi7Mg合金浆料

采用低过热度浇注和弱行波电磁搅拌复合制备工艺制备较大容量的半固态AlSi7Mg合金浆料,探讨了电磁搅拌功率和频率对较大容量半固态AlSi7Mg合金浆料组织中的初生α-Al形貌和分布的影响规律。试验结果表明,在低过热度浇注和弱行波电磁搅拌条件下,当浇注温度为630℃、搅拌功率为1.52kW、电磁搅拌频率为5Hz、搅拌时间为8s时,可制备出初生α-Al形貌呈小而圆整的球状晶粒、组织分布均匀、较大容量的半固态AlSi7Mg合金浆料。在低过热度浇注和弱行波电磁搅拌条件下,当浇注温度为630℃、电磁搅拌频率为5Hz,,适当提高电磁搅拌功率可改善初生a-Al的形貌,组织分布比较均匀,但当搅拌功率超过1.52kW时,初生α-Al形貌并没有得到进一步的改善,初生α-Al形貌大部分为球状,组织分布也比较均匀。在低过热度浇注和弱行波电磁搅拌条件下,当浇注温度为630℃、电磁搅拌功率为1.27kW,适当提高电磁搅拌频率可改善初生α-Al的形貌,但当电磁搅拌频率超过10Hz时,初生α-Al形貌并没有得到明显改善,初生α-Al形貌大部分以球状为主,组织分布比较均匀。     

AlSi7Mg合金熔体等温处理中组织形态的演变

研究了AlSi7Mg合金在液相线附近不同的温度下保温时，其凝固组织形态的演变规律。在600—650℃之间不同的温度下对AlSi7Mg合金保温30min处理，研究了合金中初生α相的形态随温度改变而演变的过程。试验结果表明：在605—650℃之间保温时，随着保温温度的降低，初生α相逐渐由发达的树枝晶向蔷薇状枝晶和粒状晶转变；在605℃保温30min，可得到尺寸较小、分布均匀的粒状初生α相，在605℃以下保温时，初生α相又开始向蔷薇状形态演变。另外，在605℃下对AlSi7Mg合金进行不同时间的保温处理，结果显示：随着保温时间由10min延长到60min，初生α相的形态经历了由不规则的枝晶到均匀的粒状等轴晶再到蔷薇状组织的转变过程。     

AlSi7Mg合金坯料在半固态区的结构演化对变形的影响

论述了ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金坯料结构演化过程听固相颗粒尺寸及分布、颗粒形貌、颗粒团聚化程度等影响因素,研究了在半固态状态下合金的结构演化对ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金变形行为的影响。结果表明,在半固态状态下,亚共晶ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金坯料的触变形行为密切依赖于固相的结构和试样在压缩变形前的固相结合演化。初始非枝晶结构或枝晶演化成球状化 很低的应力下变形。在完全球状化条件下,固相颗粒尺寸对应力水平没有明显影响。     

机械振动对AlSi7Mg合金组织和力学性能的影响

研究了不同机械振动强度下制备出AlSi7Mg合金的凝固组织,随着机械振动的加强,合金的初生相平均尺寸和晶粒改性产生明显变化,初生相平均尺寸呈减小的趋势,相对应的晶粒细化程度逐渐增加。当机械振动强度分别为0、1.5、3.0、4.5和6 mm·Hz时,合金的初生相平均尺寸分别为48.99、47.06、43.75、39.12、28.67μm;合金的抗拉强度分别为158.03、165.25、170.12、176.37、186.29MPa;屈服强度分别为127.74、132.42、140.57、143.61、147.86MPa;伸长率分别为2.20%、2.48%、2.71%、3.56%、4.80%。合金的力学性能随机械振动的加强逐渐升高。     

电磁低压铸造对AlSi7Cu2Mg合金性能的影响

试验研究了电磁低压铸造AlSi7Cu2Mg合金的力学性能,并与重力铸造的进行了对比分析。结果表明,电磁低压铸造AlSi7Cu2Mg合金,其抗拉强度平均值为322MPa,伸长率平均值为4.66%,与重力铸造相比,分别提高了4.89%和23.94%。     

静置及重熔对AlSi7Mg组织及性能的影响

采用Al-5Ti-B和Al-10Sr对AlSi7Mg合金进行细化和变质处理,研究不同的静置时间和重熔次数对AlSi7Mg合金组织和性能的影响.结果表明,在4h的静置过程中,AlSi7Mg合金晶粒尺寸先减小后增加.熔体中Ti含量几乎保持不变,但是形核核心聚集沉淀,有效形核核心减少.Sr在静置4h中产生烧损,所以共晶硅的变质效果严重衰退.重熔两次时,细化效果衰退不明显,Sr含量急剧减少,共晶硅的形貌恢复到变质前的状况.从静置和重熔的实验中发现,Sr含量低于0.004%时,对共晶硅的变质效果不显著.     

复合变质对AlSi7Mg合金组织和性能的影响

通过在铸造ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金中加入一种新型复合变质剂，研究其对合金力学性能和组织的影响，并采用透射电子显微镜（ＴＥＭ）研究合金在时效过程中组织的变化。结果表明：采用此新型变质剂可有效提高铸造ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金的力学性能。合金经５３５℃×６ｈ固溶化处理和１５０℃×６ｈ时效处理后，其σｂ达到３５１．７ＭＰａ，δ达７．７９％。经ＴＥＭ分析，采用此变质剂处理的铸造ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金在时效过程中不仅会产生Ｍｇ２Ｓｉ相，而且发现了一种新的时效强化相。通过分析，认为该相的析出过程与Ｍｇ２Ｓｉ相似，且其析出温度要较Ｍｇ２Ｓｉ相略低。由于此新强化相的析出使得合金在较低温度时效时即可获得较好的强化效果，使合金在Ｔ５状态下即可获得高的综合力学性能     

AlSi7Mg系铝合金组织的热力学分析

运用Thermo-Calc热力学软件对平衡条件下AlSi7Mg系铝合金组织进行了定量计算,研究了化学成分和温度两因素的影响规律.结果表明,AlSi7Mg系铝合金中Mg2Si强化相开始析出温度及数量主要取决于镁含量,增加镁含量可以提高Mg2Si强化相数量及其析出温度;200℃温度以上时效会导致Mg2Si强化相数量急剧下降及其强化效应的衰退,热力学计算确定的最佳固溶温度和时效温度分别在525～550℃和150～200℃之间,其结果与现有试验数据基本上相符.     

Microstructures of an AlSi7Mg alloy by near-liquidus casting

Semi-solid ingots of an AlSi7Mg alloy were obtained using the method of near liquidus casting. Their micro- structures exhibit the characteristics of fine, equiaxed, and non-dendrite, which are required for semi-solid forming. The in- fluences of casting temperature, heat preservation time, and cooling rate on the microstructure were also investigated. The results show that in the temperature region near liquidus the grain size becomes small with a decrease in casting temperature. Prolonging the heat preservation time makes grain crassitude at the same temperature. And increasing the cooling rate makes grain fine. The microstructure of the alloy cast with iron mould is finer than that with graphite mould.     

Preparation of Semi-Solid AlSi7Mg Alloy Slurry

The semi-solid AlSi7Mg alloy slurry of large size was prepared by the low superheat pouring and weak electromagnetic stirring in this paper. The effects of pouring temperature and stirring power on the microstructure of the AlSi7Mg alloy slurry were studied. The results show that the semi-solid AlSi7Mg alloy slurry of 127mm in diameter can be prepared by the low superheat pouring and weak electromagnetic stirring technology and this new technology can save energy and make the pouring process convenient. When the liquid AlSi7Mg alloy is poured at 650 or 630, the solidified microstructure of the AlSi7Mg alloy slurry prepared by the weak electromagnetic stirring is remarkably improved compared with that of the slurry without stirring, the primary -Al grains appear rosette-like or spherical. When the pouring temperature is decreased, the shape of the primary -Al grains is gradually changed from dendritic-like grains to spherical grains. When the pouring temperature is appropriately increased, namely raised to a certain superheat, the pouring process becomes easier and an ideal spherical microstructure of the AlSi7Mg alloy slurry prepared by the weak electromagnetic stirring can also be obtained, in this experiment, when the stirring power is 0.36kW, the optimized pouring temperature parameter is 630.When the AlSi7Mg alloy slurry is prepared by the low superheat pouring and weak electromagnetic stirring, when the pouring temperature is 630,increasing the stirring power appropriately could gain better spherical primary -Al grains,but if the stirring power is increased to a certain value, the shape of the primary 冄-Al grains is not further improved, in this experiment, the optimized stirring power parameter is 0.36kW.     

提高AlSi7Mg合金导电性的研究

加入1%的RE可同时提高热处理后AlSi7Mg合金的电导率和抗拉强度。在添加RE的基础上进行硼化处理可以进一步提高合金的电导率,但抗拉强度下降。当RE含量为1.0%、B为0.07%、热处理工艺为520±5℃×4h 180℃×6h时,合金电导率达28S/M、抗拉强度为244.1MPa。     

微量Zr对AlSi7Cu2Mg组织和性能的影响

为提高AlSi7Cu2Mg合金的力学性能,对铝液采用复合精炼,并利用电磁泵低压铸造,研究了Ti、B、Zr合金元素对AlSi7Cu2Mg合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:Ti、B使合金晶粒细化,改善显微组织;Ti、B、Zr可以提高合金的抗拉强度和伸长率;加入质量分数分别为0.12%Ti、0.024%B、0.15%Zr时,可显著提高AlSi7Cu2Mg合金的力学性能.     

热处理工艺参数对铸造AlSi7Mg合金导电率的影响

用正交试验的方法，研究了热处理工艺参数诸如固溶化处理时间、时效处理温度和时间对铸造ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金导电率的影响。结果表明，随着时效温度的提高或时效时间的延长，合金的导电率呈上升趋势，而增加固溶化处理时间则使得合金的导电率降低。合金经５３５±５℃×６ｈ固溶化处理加上１８５℃×１２ｈ时效处理其导电率可达４１％以上。     

铸造AlSi7Cu2Mg合金的变质处理研究

研究了不同的Sr含量对AlSi7Cu2Mg合金变质效果的影响。利用正交实验分析的方法,确定了主要影响因素。实验结果表明:Sr加入量、铝液温度和静置时间对于提高AlSi7Cu2Mg合金变质效果的影响程度大小的顺序是Sr加入量静置时间铝液温度,确定了AlSi7Cu2Mg合金的最佳的变质工艺,即Sr的加入量0.04wt%,静置时间60min,加入时铝液温度730℃。     

AlSi7Mg合金坯料在固液两相区的初始结构对变形的影响

本文论述了Ａ１Ｓｉ７Ｍｇ合金在半固态下的初始结构对压缩变形行为的影响。结果表明：Ａ１Ｓｉ７Ｍｇ合鑫产的初妈显微结构的固想颗粒尺寸及分布、颗粒形貌、颗粒团聚化程度对兰固态合金坯料的表观粘度有重要的影响。具有初始细昌结构（蔷薇状结构）的合金应力水平较低,具有中等枝晶和粗枝晶结构的合金应力水平较高。非枝晶组织半固态合金变形时固相颗粒变形力的传递数学模型：σｓ＝α２λ１／λ２（Ｔ）ηｆε。     

钇基重稀土对AlSi7Mg0.3合金组织和性能的影响

采用钇基重稀土对AlSi7Mg0．3合金进行了细化变质处理，研究了钇基重稀土对合金组织、热处理态力学性能的影响。实验表明：钇基重稀土能强烈变质AlSi7Mg0．3合金中的共晶硅，同时对初晶α(Al)有明显的细化作用，使合金的力学性能得到大幅提高。