Al-10RE中间合金对Al-20Si合金组织和性能的影响

研究了不同Al-10RE添加量对Al-20Si合金铸造组织和力学性能的影响。结果表明,加入Al-10RE后的Al-20Si合金主要由α-Al基体、初晶Si、共晶Si和针状的Al11RE3相组成;初晶Si的形状由大块状变为小块状和球状,其最佳加入量为1.5%,初晶Si平均晶粒尺寸最细小,且呈弥散均匀分布。其抗拉强度、伸长率和硬度达到最大值,分别为117 MPa、11.0%、87.76。分析认为,RE的加入改变了初晶Si晶粒的生长方式,而细化的晶粒以及针状Al11RE3相的产生又大大改善了Al-20Si合金的力学性能。     

Al-5%Ti-0.07%B对Al-Si活塞合金组织和性能的影响

研究了Al-5％Ti-0．07％B中间合金对共晶Al-Si活塞合金组织和力学性能的影响。结果表明，加入Al-5％Ti-0．07％B中间合金能细化共晶团。当加入时间不超过10min时，合金的初晶Si得到细化，硬度和抗拉强度都有所提高，当加入时间超过30min，合金的初晶Si和共晶Si都明显粗化，室温抗拉强度略有降低，硬度和高温抗拉强度略有提高。     

Al-5%Ti-0.25%C对Al-Si活塞合金组织和性能的影响

探讨了Al-5%Ti-0.25%C中间合金对共晶Al-Si活塞合金组织和力学性能的影响.结果表明,加入0.5%的Al-5%Ti-0.25%C中间合金后,初晶Si的平均尺寸由原来的45μm降为40μm,共晶Si变短,而且能细化共晶团,提高常温抗拉强度.Al-5%Ti-0.25%C中间合金的加入量达到1%时,常温抗拉强度不再继续提高.加入Al-Ti-C中间合金后随着静置时间的延长,常温抗拉强度变化并不明显.     

Sr/P变质处理对挤压铸造Al-17.5Si合金组织与性能的影响

研究Sr和P变质对挤压铸造Al-17.5Si合金组织与力学性能的影响。试验结果显示:挤压铸造对过共晶Al-17.5Si合金的组织产生了显著的影响,共晶组织明显细化,初生Si相的数量减少并细化,同时力学性能显著提高。Sr变质后的Al-17.5Si合金在压力下凝固,共晶Si相进一步细化,变为十分细小的纤维状,合金的抗拉强度和伸长率比重力铸造分别提高了59%和328.7%。当P变质处理Al-17.5Si合金挤压铸造成形后,合金组织中却出现了大量的粗大初生Si相颗粒,使得合金的力学性能呈现了降低的趋势。由此确定,挤压铸造过共晶Al-Si合金的最佳变质处理为Sr变质,P变质不适用于挤压铸造成形的过共晶Al-Si合金。     

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。     

熔体混合对过共晶Al-Si合金细化的研究

研究了高温Al-30%Si合金熔体和低温Al-7%Si合金熔体混合后浇铸得到的过共晶Al-Si合金显微组织及力学性能.结果表明:不同成分的高低温熔体混合后可有效细化过共晶Al-Si合金的初晶Si尺寸:混合前熔体温差越大,初晶Si细化效果越好;随着混合后静置时间的增加,初晶Si的尺寸变大,Al-Si合金硬度增加.并探讨了其细化机理.     

纳米SiC颗粒对Mg9Al-1Si合金组织及力学性能的影响

研究了纳米Si C颗粒对Mg9Al-1%Si(以下记作Mg9Al-1Si)合金显微组织和力学性能的影响。研究结果表明:Mg9Al-1Si合金组织由α-Mg基体、网状β-Mg17Al12相及粗大汉字状或细长鱼骨状两种形态的Mg2Si相组成。加入质量分数为1%的纳米Si C颗粒,Mg9Al-1Si合金的α-Mg基体晶粒明显细化;β-Mg17Al12相变细变小,网状分布改善不大;粗大汉字状Mg2Si相消失,鱼骨状的Mg2Si相变得更加细小。合金的力学性能得到显著提高,屈服强度提高了13.5%;抗拉强度提高了54%;伸长率由0.48%提高到1.56%,提高了225%.     

硼对Al-20Si合金初晶硅的细化作用

研究了B对过共晶Al-20Si合金中初晶Si的细化作用.结果表明,B对Al-20Si合金中初晶Si具有良好的细化作用.初晶Si尺寸先随B含量的增加而减小,当B含量为0.065%时初晶Si尺寸达到最小,之后,随B含量的增加而增大;添加微量的Ca和Mg可促进B对初晶Si的细化作用;C_2Cl_6精炼除气会削弱B对初晶Si的细化效果.B与Ca、Mg等元素能反应生成可作为Si异质核心的化合物可能是B具有细化初晶Si作用的原因.     

B对过共晶Al-Si合金初晶Si的细化作用

研究了B对过共晶Al-20Si合金中初晶Si的细化作用。结果表明,B对过共晶Al-Si合金初晶Si有较好的变质效果。初晶Si的尺寸先随B含量的增加而减小,当B的添加量为0.065%时达到最佳的细化效果,之后初晶硅的尺寸开始随B含量的增加而增大。     

超声波对Al-20Si合金中初晶Si的影响

采用高能超声波对Al-20Si合金熔体进行处理,研究超声波以不同的导入方式对过共晶Al-Si合金中初晶Si的细化效果的影响。试验表明,在Al-20Si合金凝固过程中进行超声波处理,可以促进形核,破碎组织中粗大块片状初晶Si,减小晶粒尺寸,提高圆整度,并使其分布均匀。由于超声波的衰减效应,采用不同方式导入超声波进行处理时,对合金凝固组织的作用效果有较大区别。采用超声波导入杆在距熔体中心1/2半径处做环绕运动导入超声波,能够对初晶Si产生较好的细化效果,所获得的凝固组织细化区域更大,初晶Si分布更加均匀。     

混合稀土对过共晶Al-20Si合金显微组织与力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子探针及力学性能测试,研究了不同比例的混合稀土Pr和Y对过共晶Al-20Si合金显微组织与力学性能的影响。结果表明:Al-20Si合金中添加稀土Pr和Y能使合金中粗大的块状及五瓣星状初生Si变质为细小的块状和部分粒化;当Pr和Y按质量比1:1的比例混合(0.5%Pr、0.5%Y,质量分数)时,细化效果最为显著,初生Si尺寸由96μm减小到41μm,减小57.3%,共晶Si由粗大的针片状变质为类蠕点状;此时,合金的抗拉强度由93 MPa提高到143 MPa,伸长率从1.12%提高到2.79%,分别提高53.8%和149%。     

稀土元素对Al-Mg2Si合金组织及性能的影响

研究了稀土元素的加入对Al-Mg2Si合金组织及性能的影响.结果表明:在常规铸造条件下,Al-Mg2Si合金中初晶Mg2Si为粗大的多角形块状.经过稀土元素变质后,合金中初晶Mg2Si得到明显细化,并成为分布较均匀的块状或球团状,RE对Mg2Si相从液态合金中的形核和长大过程有重要的影响.当稀土元素(混合稀土RE、Ce)加入量为0.8%时,初晶Mg2Si最细小.RE的加入,降低了初晶Mg2Si相的形核温度或生成更多细小的形核质点,从而促进了形核.稀土元素的加入使Al-20%Mg2Si合金的拉伸性能得到了很大提高,抗拉强度由225 MPa提高到260 MPa,伸长率由2.56%提高到4.4%.     

熔体温度与Sr变质对Al-20Si合金中Si相的影响

研究了熔体温度处理工艺(包括熔体混合及熔体过热处理)与Sr变质对Al-20Si合金中Si相形态的影响.结果表明,在试验条件下,单纯Sr变质对Al-20Si中的初晶Si细化作用较弱,对共晶Si变质效果不明显.经Sr变质的Al-10Si低温熔体与高温Al-30Si熔体按1∶1混合后,Al-20Si熔体中的形核核心数量增加,初晶Si明显细化;在熔体混合的基础上,对熔体进行过热处理,当熔体温度过热至1 000℃时,初晶Si平均尺寸可细化至14 μm,共晶Si也由未变质前的长针状变为短纤维状.     

Yb和Al-Ti-B复合变质对过共晶Al-Si铸造合金组织和性能的影响

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子探针,研究了不同比例的稀土Yb和Al-5Ti-B复合变质剂对过共晶Al-20Si合金显微组织与性能的影响。结果表明,Al-20Si合金中添加0.5% Yb和0.3% Al-5Ti-1B复合变质剂使得粗大的多边形状、块状和五瓣星状初生Si变质为细小块状,共晶Si由粗大的片状或针状结构变质为细小颗粒或者纤维结构,而且粗大的α-Al枝晶被细化为等轴枝晶。然而,当Al-5Ti-B变质剂含量达到0.4%时,初生Si和共晶Si出现粗化现象。力学性能测试结果表明,合金的抗拉强度和延伸率分别增加了83.7%和92.1%。     

Al-3B对亚共晶Al-Si合金的晶粒细化作用

从热分析角度研究Al-3B对Al-7Si的晶粒细化作用,B对Al-7Si晶粒细化的最佳加入量为0.03%。考察了Al-3B对不同Si含量亚共晶铝硅合金的晶粒细化作用,B对高硅含量亚共晶铝硅合金的晶粒细化效果更好。分析了B对亚共晶铝硅合金的细化机理,认为Al-B共晶理论可以有效解释试验现象。     

Yb和Al-Ti-B复合变质对过共晶Al-Si铸造合金组织和性能的影响（英文）

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子探针研究了不同比例的稀土Yb和Al-5Ti-B复合变质剂对过共晶Al-20Si合金显微组织与性能的影响。结果表明,Al-20Si合金中添加质量分数0.5%Yb和0.3%Al-5Ti-1B复合变质剂使得粗大的多边形状、块状和五瓣星状初生Si变质为细小块状,共晶Si由粗大的片状或针状结构变质为细小颗粒或者纤维结构,而且粗大的α-Al枝晶被细化为等轴枝晶。然而,当Al-5Ti-B变质剂含量达到0.4%时,初生Si和共晶Si出现粗化现象。力学性能测试结果表明,联合添加0.5%Yb和0.3%Al-5Ti-B后,合金的抗拉强度和延伸率分别增加了83.7%和92.1%。     

变质及合金化对过共晶Al-20%Si合金组织及磨损性能的影响

对过共晶Al-20%Si合金进行变质和合金化处理,并在不同环境温度下进行摩擦磨损测试。结果表明,经过Cu-P中间合金变质后的初晶Si相和共晶Si相明显细化和钝化,再添加1.5%Zr(质量分数)后初晶Si相的粒径更小,为20-40μm,且趋于球形。共晶Si相呈纤维状或短棒状,长度明显变短(≤50μm)。以上3种合金随环境温度的升高都出现了从轻微磨损到严重磨损的转变,且转变载荷随环境温度的升高而减小。室温下3种合金的磨损曲线差异不大,但在较高的环境温度下,经变质和合金化处理后,发生磨损转变的载荷明显减小,细化的初晶和共晶Si相提高了合金的性能,特别是高温耐磨性能。这归因于细化的Si相避免了应力集中和磨损过程中的直接破碎化,在高温磨损阶段磨损表面易形成机械混合层,阻碍合金与对磨副的直接接触,降低磨损率。     

电磁搅拌与变质对Al-20Si合金初生硅相的影响

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.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,对提高过共晶Al-20Si合金的力学性能有着重要意义.     

磁场对Al-19wt%Si高硅铝合金离心铸造组织的影响

研究了恒定离心转速、不同磁场强度下Al-19wt%Si合金微观组织的演变特征。结果显示,未加磁场时,初晶Si呈长方块状或不规则多边形板块状,共晶Si相为致密的网状,共晶α-Al相多为柱状晶、树枝晶;加入磁场后,初晶Si转变成细小、圆润的颗粒状,初晶Si颗粒周围的共晶Si相由网状变为短棒状、针状;加入磁场后,共晶α-Al相由树枝晶、柱状晶向等轴晶转变,随着磁场强度增大,一次、二次枝晶臂逐渐变短,达到某一磁场强度后几乎变为等轴晶。     

Al-Ti-B-O复合细化剂对A356合金组织及力学性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、电子万能材料试验机等方法,研究了Al-Ti-B-O复合细化剂对A356铝合金组织及力学性能的影响。结果表明:Al-Ti-B-O复合细化剂细化了A356铝合金的晶粒,减小了二次枝晶间距;Al-Ti-B-O复合细化剂加强了Al-10Sr对共晶Si的变质效果,使共晶Si由粗大的针状变成细小的珊瑚状;当复合细化剂的添加量为0.5wt%时,合金抗拉强度为199 MPa,伸长率达到了5.6%,与未细化的A356合金(168 MPa,3.4%)相比,抗拉强度和伸长率分别提高了31 MPa和2.2%。