Fe相及其形貌对共晶Al-Si合金性能的影响

应用光学显微镜、万能拉伸实验机及XRD等,研究了不同Fe含量及其Fe相形貌对共晶Al-Si合金(ADC12)组织性能的影响,并利用扫描电镜(SEM)及能谱分析了Fe相的含量、形貌及铸件中Fe等元素的面分布。试验发现,随着Fe含量的上升,铸件的抗拉强度及伸长率逐渐下降;当Fe的质量分数在1·0%左右时,其抗拉强度急剧下降,伸长率也下降很多。在Fe含量高的Al-Si合金中按一定的w(Mn)/w(Fe)比加入Mn,使铁相形貌由针状向块状和“田”字状转变,铸件的抗拉强度提高180%。     

Mn和Ce对再生Al-Si合金富铁相的影响

研究了Mn、Ce对再生Al-Si合金富铁相的影响。分别采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDX)对试样组织进行形貌观察分析和生成相进行成分分析,利用差分扫描量热仪(DSC)研究相转变温度。结果表明,当Mn的含量为1%(质量分数)时,合金组织出现了初生α-Fe相,同时添加0.1%Ce(质量分数)时,能够有效促进初生α-Fe相形核与长大。     

Fe含量对Al-Si合金热挤压组织和性能的影响

对不同Fe含量的Al-Si合金进行了热挤压加工,采用光学显微镜、扫描电子显微镜、万能拉伸机、显微硬度计等研究了Fe含量对Al-Si合金热挤压组织和性能的影响,并探讨了富铁相形态的影响机制。研究结果表明:热挤压后,狭长针状富铁相的内部发生了折断、破碎,并沿着挤压方向分布。随着Fe含量的增加,破碎方向由单一的长度方向转变为长度方向和宽度方向同时进行。热挤压后,富铁相的平均粒径随Fe含量的增大而增大,但增大幅度逐渐降低,而圆整度则出现了小幅的降低。热挤压态合金的抗拉强度呈现先升高后降低的趋势,而伸长率逐渐降低,显微硬度则逐渐升高,断口形貌由纯韧性断裂转变为混合型断裂模式。     

Fe含量对高纯Al-Si合金力学性能的影响

研究了Fe含量对高纯Al-Si合金力学性能的影响,并分析了Fe含量分别为<0.05%、0.1%、0.3%、0.5%时的金相组织和Fe含量<0.05%、0.5%、1.2%时的扫描断口。结果表明,对于高纯Al-Si合金,Fe含量小于0.5%时,随着Fe含量的增加,合金的抗拉强度和伸长率直线下降,当Fe含量增至0.5%～0.6%时,抗拉强度和伸长率基本降至最低值,而屈服强度略有升高。     

Mn/Fe对Al-Si-Mg-Fe合金组织和性能的影响

通过Thermo-Calc模拟计算、DSC分析等手段分析了Mn含量对Fe相析出的影响,以及Mn/Fe比对组织和性能的影响.结果 表明:在模拟计算结果中,当Mn/Fe比约0.35时析出含(Fe,Mn)相,这与试验中Mn/Fe比约0.50的情况一致.理论上Mn/Fe比超过2.18时就会析出富Mn相,在DSC分析中Mn/Fe...     

Mn对改善A356合金中Fe相有害作用的研究

采用光学显微镜、X射线衍射仪和INSTRON材料试验机等,研究Mn对高Fe含量的A356合金中Fe相的中和作用,讨论Mn加入量对合金的组织和力学性能的影响。实验结果表明,添加Mn能将粗大针状Fe相转变为汉字状Fe相,但过量加入会导致Fe相总的体积含量增加,形成鱼骨状Fe相。合金的抗拉强度和伸长率亦随Mn加入量的增加呈先升后降趋势,当wMn/wFe为1.1时达到最大值。经T6热处理能进一步提高A356合金的力学性能。     

Mn对Al-Si镀层奥氏体化处理中合金组织变化的影响

对不含Mn和含1.0%Mn(质量分数,下同)的Al-Si镀层在不同奥氏体化温度和保温时间下合金层的组织变化进行了考察,分析了Mn元素对合金层物相转变的影响,研究了Mn元素在Al-Si镀层奥氏体化后合金层显微硬度变化中的作用。结果表明,在奥氏体化过程中,Mn对合金层针状τ_6相向汉字状或多边形状τ_5相转变的促进作用不再明显,Mn能促进τ_1相的大量析出和弥散分布,并能降低Al-Si镀层奥氏体化后合金层的显微硬度。     

机械振动对Al-Si合金铸造组织与性能影响

为了克服铸造Al-Si合金在常规铸造工艺下容易出现气孔、疏松等铸造缺陷的问题,研究了机械振动工艺参数对铸造Al-Si合金组织和常温拉伸力学性能的影响,并分析了机械振动的作用机理。结果表明,随着机械振动频率的增加,Al-Si合金的抗拉强度和断后伸长率出现先增加而后降低的趋势,在机械振动频率为30 Hz时取得最大值,继续增加机械振动频率反而会使得合金的抗拉强度和断后伸长率降低;在机械振幅为0.3 mm时Al-Si合金取得了最高的强度和塑性,继续增加振幅会使得合金的强度和塑性降低;适宜机械振动参数为:机械振动频率为30 Hz、机械振动幅度0.3 mm、振动方向为0°。     

Mn和Mg对Al-5Fe合金初生Al3Fe相形貌的影响

Mn和Mg添加到Al-5Fe(质量分数，％，下同)合金中，初生Al3Fe相的形貌发生明显变化．未加入合金元素时，该合金中的初生Al3Fe相长成粗大的针片状；加入2．5％Mn和0．1％Mg(质量分数，下同)后，粗大的初生富铁相消失，取而代之的是细小针状、粒状和花朵状；加入2．5％Mn和1．5％Mg，合金中的富铁相大部分转变为粒状和穗状(分叉状)两种．探讨了粒状和穗状的形成机理．对合金力学性能的测试表明，加入Mn和Mg后，合金的抗拉强度得到了不同程度的提高：Al～5Fe合金为107MPa，Al-5Fe-2．5Mn-0．1Mg合金为139MPa，Al-5Fle-2．5Mn-1．5Mg合金为122MPa，增长幅度分别为29．9％和14％．     

固溶处理对共晶Al-Si合金中硅相的影响

通过金相显微镜定量地分析了固溶处理过程中共晶Al-Si合金中共晶硅相的变化。结果表明,在固溶过程中,硅相直径主要集中在2μm～4μm范围内,随着固溶时间的延长,直径较大的硅相颗粒的数目逐渐增加,直径较小的硅相颗粒的数目逐渐降低,同时,硅颗粒的面积主要在15μm2以下的范围内,随着固溶时间的延长,大面积的颗粒数目明显增加,小面积的颗粒数目明显减小。此外,固溶时间在2 h～5 h的时间范围内,硅相的球度在固溶过程中有所增加,其后变化较小。硅相的球度和粗化配合较好时,对合金的性能影响更有利。     

RE和Mn对Al-Si合金中铁相的影响

研究了Mn和RE对高铁含量ZL102合金中铁相的影响.结果表明,Mn可抑制长针状的β-Fe相,使部分针状铁相转变成骨骼状或汉字状的α-Fe相;RE元素并不能使长针状的β-Fe相转变成α-Fe相,但它可以使长针状β-Fe相断裂变小;Mn和RE的复合使用可以有效改善铁相形貌,使针状铁相变为小块的骨骼状或汉字状.     

硼化物和锶对再生Al-Si合金中富铁相的影响

为了研究硼化物(KBF4)和锶(Sr)对再生Al-Si合金中富铁相的影响,分别采用X射线荧光光谱分析仪(XRF)对试样进行成分分析,应用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对试样显微组织进行形貌观察和相成分分析。结果表明,KBF4不能起到降铁作用,但促使β-Fe相向初生α-Fe相转变,当B加入量达到0.75%时,初生α-Fe相周围出现了汉字状α-Fe相;Sr会促使β-Fe相向汉字状α-Fe相转变,当Sr加入量为0.3%时,β-Fe相几乎消失,同时,Sr对针状β-Fe相有溶解碎裂作用。     

熔体处理对Al-Si合金铁相形貌的影响

共晶铝硅合金中的针状铁相经高温处理后,在金属型铸造条件下呈球状。含0.8％～1.8％Fe的Al-Si合金,针状铁相球化后,机械性能明显提高,其中含铁为1.8％的合金,室温抗拉强度提高83％,高温延伸率提高80％。球化后的铁相形貌具有重熔性。     

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.     

Mn对W-Ni-Fe合金性能的影响

通过液相烧结制备不同Mn含量的90%W-7%Ni-3%Fe合金,研究Mn对合金的烧结温度、保温时间和力学性能的影响。采用SEM观察试样断口形貌;利用金相显微镜观察样品显微组织并检测W晶粒尺寸;并对烧结试样的相对密度、抗拉强度和硬度等性能进行测定与分析。结果表明,当w(Mn)=0.25%时,1425℃保温1h,合金相对密度达到98.3%;1400℃保温45min,合金抗拉强度达到928MPa,硬度HRC达到37.2。W晶粒由20～25μm减少到12～15μm。Mn在相界面上生成的中间相,阻止了W原子在粘接相中的扩散,阻止了W晶粒长大,提高合金的力学性能。     

Cr元素对熔炼Fe-B合金中Fe2B相性能的影响

金属间化合物Fe_2B除具有金属间化合物的共性外,还具有优良的耐熔锌腐蚀性能,但是它的本质脆性阻碍了它得到进一步的应用。因此,Fe_2B的韧化是很有研究价值的。通过熔炼Fe-8.8%B-n%Cr(n=0.3,0.5,1,2,3,4,5)的方法得到Fe_2B相,并进行了耐熔锌腐蚀试验及Fe_2B相断裂韧性的测量。结果表明,Cr的含量低于2%时对其耐熔锌腐蚀性能却影响不大;当Cr添加量在0.5%～3%范围内时Fe_2B相的断裂韧性明显提高。     

稀土复合变质处理对Al-Si合金性能的影响

采用Ce-La复合稀土对Al-20%Si合金进行变质处理,考察了稀土复合变质对Al-Si合金力学性能、耐磨性能的影响,研究了冷却速度对合金力学性能的影响。结果表明:Ce-La复合变质剂对Al-20%Si合金具有双变质作用,当稀土Ce的添加量为0.5%,La的添加量为0.6%时,Al-Si合金的力学性能最好,抗拉强度和伸长率分别为268.5 MPa、0.52%;Ce-La复合变质剂能细化合金,提高合金耐磨性;稀土共晶硅对冷却速度一定程度上较为敏感,冷却速度的提高可以有效细化合金。     

稳定化处理对Al-Si合金疲劳性能的影响

研究了稳定化处理对Al-Si合金疲劳性能与组织的影响。对稳定化处理后Al-Si合金进行高温(350℃)旋弯疲劳试验,观察合金材料的疲劳断口、显微组织与析出相。结果表明:稳定化处理后,Al-Si合金高温疲劳寿命比T6态处理的合金提高了4倍以上;合金组织中,初晶Si圆整化程度提高,长条状的共晶Si颗粒化,均匀弥散分布在基体中,合金塑性提高了1倍以上;稳定化处理后,基体中弥散析出大量细小的Al_2Cu相,阻碍位错运动,从而提高了Al-Si合金疲劳寿命。     

电脉冲变质处理对ZL108合金性能的影响

在液态条件下对ZL108合金进行电脉冲变质处理,结果表明：经电脉冲变质处理（EPM）后,ZL108合金的凝固组织呈现磷变质的特征,经热处理后,力学性能明显提高,说明该技术可以作为一种变质处理的替代方法应用于为提高合金耐磨性的ZL108合金中,并表现出良好的抗衰退性。     

Mn、Fe质量比对Al-15Si-3Fe合金组织与性能影响

利用显微镜观察、SEM、EDS以及XRD分析等手段,研究了不同Mn、Fe质量比对Al-15Si-3Fe合金中的富Fe相形态和性能的影响。结果表明,Al-15Si-3Fe合金中加入Mn后,富Fe相形态由尺寸较长的针状β相和σ相向鱼骨状、三叶状的α相转变,有利于降低Fe元素给合金力学性能带来的不利影响。同时合金中富Fe相会出现大量团聚重叠现象,且这种现象随着Mn、Fe含量比的增大而加剧,这会导致合金力学性能不断降低。