Mg含量对Al-20Si合金显微组织及力学性能的影响

通过光学显微镜、力学万能试验机、X射线衍射仪和扫描电镜分析了Mg含量对Al-20Si铝合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:合金中主要有α-Al、共晶硅、初生硅和Mg2Si等相存在,随着Mg含量的增加初生硅数量逐渐减少,并且变得细小;抗拉强度逐渐增加,而伸长率呈先下降后上升的趋势,硬度与伸长率的变化趋势相反.     

Sb含量对Mg-8Al-1Zn-1Si合金组织与性能的影响

研究了合金元素Sb对Mg-8Al-1Zn-1Si合金组织和性能的影响。结果表明:加入少量(0.2%~0.6%)Sb时,α-Mg基体和粗大的汉字状Mg2Si相颗粒有所细化,力学性能逐渐提高;当Sb达到0.8%时,Mg2Si颗粒全部转变为块状和短棒状,此时室温和150℃下的力学性能都达到最佳;当Sb含量超过0.8%后,合金中的Mg2Si又变为粗大的汉字状,力学性能下降。     

脉冲电流对铸轧Al-Mg合金组织的影响

通过轧辊引人电脉冲,研究了不同的脉冲电流对铸轧Al-Mg合金组织的影响.对比实验结果表明:施加不同脉冲电流后铸轧出的薄带显微组织变化显著,合适的电脉冲强度处理使晶粒明显细化.与没有施加电脉冲的组织比较,成分偏析现象得到改善,内部组织差异明显减轻.采用电流密度5.5×106A·m-2处理时其显微组织表现为呈近球形颗粒且分...     

变质处理对Al-17Si合金组织和性能影响

未经变质处理过共晶铝硅合金微观组织主要有粗大的初晶硅和针状或层片状共晶体(o+Si)组成,会严重割裂基体,其尖端和棱角会引起应力集中,使合金的力学性能明显下降,产品无法满足实际应用需求.研究不同变质剂处理方案对过共晶Al-17％Si合金微观组织和性能的影响.结果 表明:通过加入0.36％ Cu-P(14％P)合金和0....     

Sb对Mg-8Al-12Zn-2Si合金组织与性能的影响

采用X-ray衍射仪、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及拉伸试验机等,研究了Sb含量对Mg-8Al-12Zn-2Si铸态合金显微组织及性能的影响。结果表明,合金主要由α-Mg、β-Mg_(17)Al_(12)、Mg_2Zn_(11)和Mg_2Si相组成。合金添加0.2%~0.8%Sb时,Mg_2Si颗粒由原来粗大的十字状、花瓣状和骨骼状逐渐转变为细小的颗粒及短棒状,最大颗粒尺寸由铸态的50μm减小至10μm;当Sb含量增加到1.0%时,Mg_2Si出现粗化,最大颗粒尺寸约30μm。相应地,合金的拉伸强度、屈服强度和伸长率出现先提高后降低,断裂形式为准解理脆性断裂。     

Al-8%Si铝硅亚共晶合金电磁离心铸造凝固组织研究

采用电磁离心铸造的方法制各Al-8%Si的铝硅亚共晶合金空心管坯,研究了电磁场(electromagnetic ficId,EMF)对合金凝固宏观及微观组织的影响.结果表明,与传统离心铸造的铝硅亚共晶合金微观组织相比,施加电磁场后凝固组织中α-Al相得到细化,柱状晶随磁场强度增加逐渐成为等轴晶;共晶硅相尺寸在减小,片层间距增加,在硅片层间发现了断裂的共晶硅颗粒.     

Si含量对Mg-8Al-8Zn-xSi合金组织与力学性能的影响

采用重力铸造法制备Mg-8Al-8Zn-xSi(x=1,2,4,质量分数)镁合金。研究了不同Si含量对合金显微组织及室温和高温(150℃)力学性能的影响。结果表明:合金主要由α-Mg基体、β-Mg_(17)Al_(12)、Mg_2Si和MgZn相组成。随着Si含量的增加,Mg_2Si颗粒由汉字状逐渐转变为粗大的骨骼状。Si含量从1%增加到2%和4%时,Mg_2Si颗粒的平均尺寸由25μm分别增大到30μm和150μm;合金的硬度逐渐提高;其室温及高温抗拉强度、屈服强度和伸长率均呈现先提高后下降的趋势;室温及高温拉伸断裂形式为准解理脆性断裂。     

Si对Mg-4Al-1Zn-xSi合金显微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)和拉伸试验机研究了Si含量变化对Mg-4Al-1Zn-xSi(x=0.5,1.0,2.0,质量分数,%,下同)合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:随着Si含量的增加,合金中的α-Mg基体组织逐渐细化;β-Mg17Al12相由点状(块状)逐渐转变为网状分布于晶界上;大量粗大的汉字状Mg2Si相沿晶界或穿晶分布。Si含量从0.5%增加到1.0%和2.0%时,α-Mg基体晶粒的平均尺寸从25μm分别细化到20μm和10μm;汉字状Mg2Si颗粒的平均尺寸从5μm分别增大到10μm和100μm;合金的硬度逐渐提高;其抗拉强度、屈服强度和伸长率先降低后升高;合金拉伸断裂形式为准解理脆性断裂。     

Al-8Si铸轧合金组织及其热处理工艺研究

利用铸轧方法制备了Al-8Si多元合金铸轧板坯,并对铸轧板坯进行热处理,采用金相显微镜和扫描电镜对合金铸轧组织及铸轧板坯退火后组织形貌、相结构进行了表征.结果表明:铸轧方法制备的Al-8Si多元合金组织得到细化,但由于铸轧冷却速度和冷却强度的差异,导致铸轧态组织出现中间偏析和组织不均匀.480～520℃的均匀化退火,减...     

铜含量对近共晶Al-11.6Si合金组织与性能的影响

在近共晶Al-11.6Si合金中,添加不同含量的铜,通过对比合金的组织、流动性、耐腐蚀性、力学性能等参数,研究铜含量对近共晶Al-11.6Si合金组织与性能的影响,确定合金中铜的最佳添加量。研究表明,随着铜含量的增加,合金中Al₂Cu相体积分数不断增加,尺寸不断增大;合金流动性呈现递增的趋势;腐蚀电流密度和腐蚀速率不断增大,耐腐蚀性能逐渐下降;合金抗拉强度呈现先增大后减小的趋势,当铜含量为3%时,合金铸态和T6热处理后的抗拉强度达到最大值,分别为257 MPa、330 MPa,伸长率则不断减小。     

均匀化退火对过共晶Al-17Si合金组织和性能的影响

观察与分析了均匀化退火态的过共晶Al-17Si合金坯料,研究均匀化退火温度、保温时间及冷却方式对合金组织和性能的影响规律.结果表明,经过480 ℃×4 h、随炉冷却均匀化退火热处理后,过共晶Al-17Si合金显微组织中共晶硅由粗针状转变为短棒状或近球状且分布均匀,合金的硬度明显降低,塑性提高.     

超声波处理对过共晶Al-20%Si合金组织的影响

采用高能超声波对Al-20%Si合金进行熔体处理,研究超声波处理对Al-20%Si合金微观组织形貌的影响.控制Al-20%Si合金熔体温度在620～680℃之间时,研究合金凝固组织随熔体温度和超声波处理参数的变化规律.结果表明,随着导入超声波输出功率的增大和处理时间的延长,Al-20%Si合金的初晶硅形貌由粗大的板片状逐渐变成细小的球状颗粒;超声波处理熔体的温度控制在660℃左右时.可以获得最佳的效果,初晶硅的尺寸细小、圆整度高、分布均匀.     

Effect of La addition on microstructure and mechanical properties of hypoeutectic Al-7Si aluminum alloy

The effect of La addition (0, 0.1, 0.2, 0.4, wt.%) on the microstructure, tensile properties and fracture behavior of Al-7Si alloy was investigated systematically. It is found that the La appears in the Al-7Si alloy in the form of Al₄La and Al₂Si₂La phases. La addition can refine the secondary dendrite arm spacing (SDAS) and eutectic Si particles, which are decreased by 7.9% and 7%, respectively, with the optimal La content of 0.1wt.%. Because when 0.1wt.% La is added, a relatively higher nucleation undercooling of 37.47 °C is observed. Higher undercooling degree suggests that nucleation is accelerated and subsequent growth is restrained. After T6 heat treatment, compared with the without La, the ultimate tensile strength of the alloy with 0.1wt.% La is enhanced by 5.2% from 333 MPa to 350.2 MPa and the elongation increases by 73% from 7.37% to 12.75%, correspondingly. The fracture mode evolves from the ductile-brittle mixed fracture to ductile fracture mode. However, when La element content reaches a certain value of 0.4wt.%, serious segregation takes place during the solidification process. The formed brittle phases deteriorate the tensile properties of the alloy and the fracture mode of Al-7Si-0.2/0.4 La changes to mixed ductile-brittle fracture mode.

     

Microstructure and properties of rheo-HPDC Al-8Si alloy prepared by air-cooled stirring rod process

A new and effective semisolid slurry preparation process with air-cooled stirring rod (ACSR) is reported, in which the compressed air is constantly injected into the inner cavity of a stirring rod to cool the melt. The slurry of a newly developed high thermal conductivity Al-8Si alloy was prepared, and thin-wall heat dissipation shells were produced by the ACSR process combined with a HPDC machine. The effects of the air flow on the morphology of α₁-Al particles, mechanical properties and thermal conductivity of rheo-HPDC samples were studied. The results show that the excellent slurry of the alloy could be obtained with the air flow exceeding 3 L/s. Rheo-HPDC samples that were produced with the air flow of 5 L/s had the maximum UTS, YS, elongation, hardness and thermal conductivity of 261 MPa, 124 MPa, 4.9%, HV 99 and 153 W/(m·K), respectively. Rheo-HPDC samples show improved properties compared to those formed by HPDC, and the increasing rates of UTS, YS, elongation, hardness and thermal conductivity were 20%, 15%, 88%, 13% and 10%, respectively.     

固溶处理对Al-25%Si合金组织及性能的影响

对Al-25%Si合金采用固溶处理,用金相显微镜分析在不同处理工艺条件的显微组织,并采用image pro-plus软件测定固溶处理后合金组织中初生Si相的尺寸、形态和数量分布。用布氏硬度计测量不同试验条件下试样的硬度,并进行数据分析。通过控制固溶处理温度、固溶时间等工艺参数,最终确定了优化初生硅相的最优工艺条件。     

过热温度和时间对Al-21%Si合金凝固组织的影响

将0.5 g初始铸态Al-21%Si合金真空封装于14 mm的石英管中,分别在750、800、850和900℃温度下重熔并保温不同时间后水冷,采用光学显微镜分析Al-21%Si合金凝固组织。结果表明:Al-21%Si合金在750～850℃重熔保温20 min后初晶硅比初始铸态合金中的更大,但随着重熔温度的升高,初晶硅的颗粒尺寸逐渐减小,900℃温度下重熔时效果最好;在750℃重熔后初晶硅反而变粗,保温时间对初晶硅颗粒的尺寸影响不明显;在相对较慢的石英管水冷条件下,Al-21%Si合金中的共晶硅比初始铸态组织中的共晶硅更加细小;在750～900℃温度范围内保温不同的时间后,初晶硅的颗粒尺寸基本在25～43μm范围内波动;在800、850和900℃保温时均出现了不同生长程度的五瓣星形初晶硅组织。     

强流脉冲电子束处理对Al-20Si合金微观组织和显微硬度的影响

研究了强流脉冲电子束处理对过共晶铝硅合金Al-20Si组织结构和显微硬度的影响.通过扫描电镜和X射线衍射对改性表面的组织特征进行了分析.扫描电镜结果表明,在电子束所诱导的顶部熔化层中,初生硅溶解在铝基体中形成了铝硅过饱和固溶体.相邻初生硅颗粒由于硅元素的扩散融合成大的初生硅颗粒.X射线衍射分析表明电子束处理后铝的晶格常数下降,晶格畸变增加.显微硬度测试结果指出初生硅的表面硬度在电子束处理后从中心向边缘呈现梯度分布,并且初生硅的中心硬度随脉冲次数的增加而减小.这表明强流脉冲电子束技术在处理过共晶铝硅合金初生硅组织中有着良好的应用前景.     

时效Al-30Si微晶合金的组织演变及性能

利用单辊旋转甩带法制备快速凝固过共晶Al-30Si合金条带,对其进行不同温度下时效4 h和550℃下保温不同时间的时效处理,测定其硬度及耐磨性,采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及XRD技术对试验合金的微观组织进行表征,研究快速凝固合金时效处理后组织演变及性能。结果表明,快速凝固Al-30Si合金形成了微小初晶Si+纳米级颗粒状共晶硅弥散分布在α(Al)过饱和固溶体基体的复合组织;时效处理过程中,过饱和固溶的Si元素逐渐脱溶析出,以球状或依附于粒状共晶硅而析出生长;时效初期或时效温度较低时,初生硅发生缩颈、熔断、钝化,并逐渐粒化;随时效温度升高,硅相受扩散控制逐渐粗化长大,时效后期或时效温度达到550℃时,硅相逐渐以颗粒搭接和棱角小面特征长大,形态恶化。时效合金组织中硅相体积分数计算结果与定量金相测定结果基本一致。时效合金的显微硬度和耐磨性随时效温度的升高逐渐降低,室温润滑条件下的磨损机制主要为磨粒磨损。     

5754铝合金铸轧板坯生产工艺探讨

对铸轧法生产5754铝合金板坯的工艺技术难点进行了分析,介绍了结合生产实际开发的5754铝合金铸轧板坯的生产工艺,以及制得的板坯的组织和性能.