过共晶铝硅合金变质处理的研究进展

综述了过共晶铝硅合金变质处理及其细化变质机理的研究进展.采用含磷化合物或含磷合金等细化变质处理过共晶铝硅合金中的初晶硅已取得了良好的效果;变质元素Na、Sr、Ba、Te、Sb、S、Y、Ca、Bi、As、Ce、Nd、RE等元素对共晶硅具有较好的细化变质作用;近年来,同时添加磷和混合稀土复合变质剂,既能细化初晶硅,又能细化共晶硅.寻求具有良好双重变质效果的复合变质剂,深入探讨变质机理已成为今后努力的方向.     

过共晶铝硅合金的细化变质处理

用磷、硫和混合稀土对过共晶铝硅合金进行了细化变质处理。细化变质处理结果表明，用磷、硫和混合稀土进行细变质，其效果比用磷和硫或磷和混合稀土细化变质的效果还好。前者初晶硅颗粒等效直径平均值为１２．２８μｍ，后两者分别为１５．２８μｍ和２０．０３μｍ。文中还叙述了用磷、硫和混合稀土细化变质过共晶铝硅合金的工艺过程和条件。     

稀土在过共晶Al-Si合金中的变质作用

分析了稀土合金变质处理过共晶铝硅合金硅相的形态变化过程。认为稀土除能细化共晶硅外,也能细化初生硅,是一种优良的变质剂。RE的变质机制与Na不同,稀土是通过造成硅相前沿大的成分过冷来促进硅晶分枝而达到变质目的的。     

过共晶铝硅合金细化变质剂的研究

研究了一种过共晶铝硅合金的复合细化变质剂,具有同时细化初晶硅和变质共晶硅的良好效果,变质处理的过共晶铝硅合金中的块状初晶硅最大尺寸和杆状共晶硅长度尺寸均小于１００μｍ,其力学性能超过了目前国内外相同成分的过共晶铝硅合金。     

过共晶铝硅合金细化变质的进展

根据Al-Si二元系相图分析了过共晶铝硅合金的主要性质。叙述了过共晶铝硅合金的细化变质方法。     

过共晶Al-Si合金的变质处理

根据钠、磷对铝硅合金的变质、细化机理,用赤磷、磷酸钠辅以石墨碳粉,按一定比例配制的变质剂对过共晶ＡｌＳｉ合金熔体进行变质、细化处理。将初晶硅平均线长度抑制在２０μｍ以下,达到了细化、球化硅晶体的效果,获得了分布均匀的微观组织。     

一种过共晶铝硅合金的绿色长效变质剂

RE P复合变质剂是过共晶铝硅合金的一种绿色长效变质剂。用它对过共晶铝硅合金进行变质 ,可使初晶硅结晶核心AlP长时间呈弥散状态 ,不发生聚集 ,使初晶硅最大尺寸不超过 5 0 μm ,同时可使共晶硅变成点状或杆状 ,变质效果可维持 6h。     

锶变质铝硅合金的组织,性能及其变质工艺

讨论了锶变质铝硅合金显微组织、性能及其变质工艺特点。高锶含量的铝锶变质剂不易保存、不易吸收，工业生产中应采用低锶量铝锶变质剂。最佳锶含量范围取决于合金的硅量及冷却速度，此范围可使铝硅合金具有最佳的塑性和强度指标。含量过多，出现过变质现象，此时，硅相和铝相粗大，合金的塑性和韧性大幅度下降。锶在铝硅熔体中容易氧化，氧化速度与合金成分和熔化工艺有关。锶含量降至临界值以下，失去变质能力。在实际生产条件下，锶变质能力可以延续１～１．５小时。除气良好的锶变质铝硅熔体，在保温过程中不断吸气，４０～６０分钟后，氢气明显增多，导致铸件针孔增加     

锶－稀土长效变质剂的应用

研究了铝－锶－稀土合金对铝硅合金中的共晶硅及亚共晶硅的细化变质作用，该变质剂变质时间可保持４小时以上不衰退，同时还具有除气和净化铝液的功能，克服了单独用锶变质时吸气及不能同时用氯化物精炼等问题，并发现了Ｓｒ与ＲＥ在变质过程中有协同效应。     

用磷和硫细化变质Al—26%Si合金

用Ｐ和Ｓ对Ａｌ－２６％Ｓｉ合金进行了细化变质处理。经过细化变质处理后的Ａｌ－２６％Ｓｉ合金，初晶硅粒度达到２０μｍ以下，机械强度达到１６０～１７０ＭＰａ。研究表明，含Ｐ和Ｓ复合细化变质剂是细化变质过共晶铝硅合金的有效细化变质剂之一。     

Optimal modifying and refining processes for A356 aluminium alloys

M illions of alum inium alloy com ponents are produced using A356 alum inium alloys, which provide high fluidity, good 'castability'and m echanical properties. A356 alloys are widely used to fabricate structural castings for autom otive and other industrial applications. For α (Al) refining,A356 alum inium alloys usually apply Al-Tim aster alloys in the range 0.08-0.20% Ti, resulting in high consum ption of Al-Ti m aster alloys and higher production cost.M odification ofthe Al-Sieutectic …     

Sr+B联合熔体处理对Al-Si-Mg合金组织和力学性能的影响

考察了A1—lB中间合金对0．030％Sr变质的A1—11．6％Si0．4％Mg合金组织和力学性能的影响。发现A1—B中间合金在近共晶铸造A1—Si合金中具有优异的枝晶细化能力。通过比较3种不同熔体处理条件下(末变质 未枝晶细化处理、0．030％Sr变质处理、0．030％Sr 0．028％B联合熔体处理)合金铸态和T6状态下的力学性能并对断口形貌进行分析，可以得出在近共晶铸造A1—Si合金中同时加入Sr，B进行枝晶细化和共晶Si变质联合处理是十分必要的。     

铸造铝合金绿色清洁集约化生产的探索

稀土合金具有变质、晶粒细化和净化铝合金的综合功能,而且对周围环境不产生任何污染。充分发挥稀土合金的特殊功能,形成一种绿色的复合变质细化和净化为一体的铸造铝合金熔体处理工艺,从源头上解决铸造铝合金熔体处理过程中的环保问题,为铸造铝合金绿色清洁集约化生产提供了一条可行之路。     

Microstructures and corrosion behaviors of Al–6.5Si–0.45Mg–xSc casting alloy

The microstructures and corrosion behaviors of the Al–6.5Si–0.45Mg casting alloys with the addition of Sc were investigated by using scanning electron microscopy, X-ray diffraction, electrochemical measurement techniques and immersion corrosion tests and compared with those of Sr-modified alloy. The results show that Sc has evident refining and modifying effects on the primary α(Al) and the eutectic Si phase of the alloy, and the effects can be enhanced with the increase of Sc content. When the Sc content is increased to 0.58 wt.%, its modifying effect on the eutectic Si is almost same as that of Sr. Sc can improve the corrosion resistance of the test alloy in NaCl solution when compared with Sr, but the excessively high Sc content cannot further increase the corrosion resistance of the alloy. The corrosion of the alloys mainly occurs in the eutectic region of the alloy, and mostly the eutectic α(Al) is dissolved. This confirms that Si phase is more noble than α(Al) phase, and the galvanic couplings can be formed between the eutectic Si and α(Al) phases.     

细化变质处理对铸造Al-7.5Si-4Cu合金力学性能和组织的影响(英文)

研究了单一和复合Al-5Ti-B、RE和Al-10Sr细化变质剂对砂型铸造Al-7.5Si-4Cu合金力学性能、显微组织、细化变质效果及其金属间化合物变化的影响。结果表明:与单一细化变质处理以及铸态相比,经过添加质量分数为0.8%的Al-5Ti-B、0.1%的RE和0.1%的Al-10Sr细化变质剂复合细化变质处理后铸造Al-7.5Si-4Cu合金的力学性能和显微组织都得到了显著改善。对于单一细化变质处理,加入0.8%的Al-5Ti-B中间合金后,合金的抗拉强度和布氏硬度得到大幅度提高,并且细化了α(Al)相。加入0.1%的RE中间合金后,合金的伸长率得到了最大程度的提高。这是因为RE的加入使铝合金熔液而得到净化,同时改变了金属间化合物的形状。而加入0.1%的Al-10Sr变质剂后,合金的屈服强度得到改善,但其他性能的改善有限。Al-10Sr变质剂对共晶硅具有较强的变质作用,但使得铝合金熔体含气量增加并形成严重的柱状晶组织。利用硅相的平均面积和长宽比描述细化变质效果得到的结论与力学性能和组织分析的结果相同。     

Al-Ti-B和Al-5%Sr中间合金对轮毂铝合金的晶粒细化和变质作用

采用不同处理状态的Al Ti B中间合金和Al 5 %Sr中间合金 ,对轮毂铝合金Al 7%Si 0 35 %Mg进行晶粒细化和变质处理。在Instron 85 0 2 - 3411型液压伺服疲劳试验机上测试被处理合金的抗拉强度和伸长率。结果表明 :Al Ti B中间合金可有效地细化Al 7%Si 0 35 %Mg合金 ,加入 0 0 6 %Ti即可使合金获得良好的细化效果 ;Al 5 %Sr中间合金可有效地对Al 7%Si 0 35 %Mg合金进行变质 ,加入 0 0 2 %Sr即可使合金获得良好的变质效果 ;快速凝固和热变形处理可有效地改善Al Ti B的晶粒细化效果和Al 5 %Sr的变质效果 ,在获得相同的晶粒细化和变质程度的情况下 ,使Al Ti B和Al 5 %Sr中间合金的加入量减少约 5 0 % ,并使Al 7%Si 0 35 %Mg合金的力学性能有所提高     

锶、钕对Mg-9Al-1Si-0.3Zn合金微观组织和力学性能的影响

当镁合金中添加含量较高的Si时,会形成大量粗大汉字状的Mg2Si,严重影响合金的力学性能。通过Sr和Nd及其复合添加细化Mg-9Al-1Si-0.3Zn合金中粗大的Mg2Si,研究添加元素对合金微观组织和室温力学性能的影响,分析了Sr和Nd对Mg2Si的细化机制。结果表明,随着Sr的加入,汉字状Mg2Si的形貌得到改善,形成了均匀的多边形块状;当Sr添加到0.16%(质量分数,下同)时,Mg2Si得到了完全的细化。当同时添加Nd和Sr元素时,合金中出现新的以Mg,Al,Nd和Si形成的物相;随着Nd的增加,这种新的物相增多,这种化合物提供了Mg2Si相细化的异质核心。在Sr和Nd的复合作用下,汉字状Mg2Si被细化,合金的力学性能得到改善。     

硅、锰和富铈混合稀土对工业纯铝铸态显微组织的影响

采用金相显微分析法,研究添加Si、Mn及富Ce稀土对工业纯铝中初晶α-Al晶粒度和富Fe相(Al3Fe)形貌的影响.结果表明,Si、Mn和RE对工业纯铝显微组织的影响和作用机制不同.添加Si起到细化初晶晶粒和增加富Fe相含量的作用;添加Mn几乎没有细化初晶,但是降低合金中富Fe相的含量;添加RE不但细化晶粒,还显著降低富Fe相的含量.就各元素的作用机制进行了探讨.     

A356合金熔体中Al2O3夹杂对变质剂Sr的影响

通过XRD、SEM等分析手段研究了A356合金熔体中Al2O3夹杂与变质剂Sr之间所发生的反应及其反应机制,结果发现Sr可以与Al2O3经过一系列反应生成Sr-Al-O化合物,由此造成了Sr的损耗,生成的Sr-Al-O化合物可溶于水。在Al-Si合金熔体中加入Sr后,游离态的Sr与Si会首先生成SrSi2,而后在熔体中发生三元共晶反应,生成的Al2Si2Sr化合物呈块状或条状分布。研究还发现存在Al-Si-O化合物,它覆在Al2Si2Sr化合物表面。     

中间合金对A356.2合金细化的效果

采用铝业协会制订的TP-1型标准测试法,对Al-10RE、Al-5Ti-1B、Al-5Ti-1B-10RE等中间合金对A356.2合金的细化效果进行评价,以优化铝合金轮毂制造过程中合金熔体细化处理工艺。结果表明, Al-5Ti-1B-10RE中间合金中的RE不仅可以有效抑制晶粒尺寸的衰退,而且在一定程度上改善Ti、B、Sr对A356.2合金显微组织的细化和变质效果;TP-1型晶粒度检测法是一种简单、直观、准确的中间合金细化效果在线评价方法。