航空电子用Mg_2Si/Al复合材料的热处理

通过重力铸造和等温热处理结合热挤压制备了航空电子用Mg_2Si/Al复合材料,研究了不同等温时间和等温温度下的复合材料的显微组织和力学性能变化,并探讨了其作用机理。结果表明,等温热处理后组织中的Mg_2Si相由多边形小块状向球状或者椭球状转变,且增强相Mg_2Si相随着等温时间延长,球化程度有逐渐增加的趋势;等温不同温度和不同时间的半固态挤压Mg_2Si/Al复合材料的抗拉强度和断口伸长率都高于重力铸造Mg_2Si/Al复合材料;航空电子用Mg2Si/Al复合材料的断裂主要来自基体断裂、初生Mg_2Si相开裂和初生Mg2Si相与基体界面开裂。     

原位Mg2 Si/Al复合材料半固态组织的形成与演变

研究了P对原位Mg2Si/Al复合材料显微组织的影响,利用等温热处理的方法成功地得到了基体与增强体双相球化的半固态球状组织,探讨了球化机理.结果表明,P孕育变质后,铸态组织中Mg2Si增强相由粗大的枝晶转变为细小的块状,经过等温热处理后的半固态组织,增强相分布均匀、尺寸细小,均表现为规则的球形,而α-AI的形貌也变得较为圆整.此外,随着热处理保温时间的增加,Mg2Si尺寸没有明显的变化,相反,α-Al的尺寸却有明显的增加.     

P和稀土复合变质的Mg_2Si/Al半固态组织与性能

在原位Mg2Si/Al复合材料中,通过P和混合稀土复合变质及改变半固态等温热处理的保温温度和保温时间,研究了复合变质及等温热处理对合金组织与力学性能的影响。结果表明,P和混合稀土联合变质后初生Mg2Si的形貌由粗大的十字状结构转变为不规则的多边形,均匀分布在铝基体上。初生相颗粒尺寸由未变质前的83μm减小到约17μm;经过570℃×90min半固态等温热处理后,初生Mg2Si相和α-Al相均转变为近球形,初生Mg2Si相形状因子约为0.96,平均等积圆直径约为16μm,此时材料的硬度(HB)达到最大值,为106。     

混合稀土及半固态等温热处理对原位Mg_2Si/Al复合材料组织与性能的影响

在原位Mg2Si/Al复合材料中,通过混合稀土变质及半固态等温热处理,分析变质及等温热处理后材料组织与力学性能的变化。结果表明:添加0.8%的混合稀土对Mg2Si起到很好的变质效果,初生Mg2Si的形貌由变质前的粗大十字状变为均匀分布的不规则块状,平均尺寸由变质前的74μm减小至24μm左右;同时,材料的力学性能也显著提升,抗拉强度由变质前的134 MPa提高至187.5 MPa,布氏硬度由HB 74.5提升至HB 89.5左右。最佳的等温热处理工艺为600℃保温90 min,此时,材料中初生Mg2Si转变为近球形,其形状因子为0.93左右,平均尺寸29μm左右。     

不同Mg、Si含量的原位自生Mg2Si/Al基复合材料凝固组织的研究

普通重力铸造法制备了原位自生Mg2Si/Al基复合材料,研究了Mg、Si加入量及热处理对变质处理后的Mg2Si/Al基复合材料的组织影响.结果表明稀土与锶盐混合变质剂对Mg2Si/Al体系中初生α-A1变质效果好,但对共晶α-A1不明显;含较多过量Si的亚共晶组成Al-Mg2Si铸态组织中,共晶Mg2Si位于晶界处并呈不完整汉字状,而含Si量少的近共晶组成Al-Mg2Si的凝固组织中的二元共晶Mg2Si长成完整分枝多的汉字状,并为α-Al所包围;热处理使三元共晶Mg2Si细化为点状,使二元共晶Mg2Si转变为细小的点状或棒状,也使高熔点初生Mg2Si产生一定的熔细现象,颗粒尺寸从约15 μm降至8 μm左右.     

La对原位自生Mg_2Si/Al复合材料组织及性能的影响

采用重力铸造法制备了原位自生Mg2Si/Al复合材料,研究了稀土La处理的Mg2Si/Al基复合材料的组织形貌和力学性能。结果表明,稀土La对Mg2Si/Al复合材料的凝固组织有影响;添加稀土处理的Mg2Si/Al基复合材料中的Mg2Si颗粒变得更加细小,La与Al相互作用形成Al11La3相可阻止Mg2Si相长大;添加La之后,铸态Mg2Si/Al基复合材料的力学性能得到改善,其抗拉强度和伸长率分别为108 MPa和2.56%。     

等温时间对半固态挤压Mg_2Si/Al复合材料组织和力学性能的影响

分别采用熔铸法和半固态挤压法制备了Mg_2Si/Al复合材料,研究了挤压比压为255 MPa,等温温度为565℃时,等温时间对半固态挤压复合材料的组织及力学性能的影响。结果表明,等温时间50、60、100和160 min条件下,α-Al基体和Mg_2Si增强相皆出现球化。硬度测试结果表明,等温时间50、60、100和160 min条件下,半固态挤压Mg_2Si/Al复合材料的布氏硬度分别比熔铸法增幅33.04%、39.13%、23.48%和18.26%。拉伸测试结果表明,T6热处理后,50、60、100和160 min等温热处理时间的半固态挤压Mg_2Si/Al复合材料的抗拉强度分别为202、275、224和210 MPa,伸长率分别达到了4.28%、8.76%、5.5%和2.18%。     

不同Mg、Si含量的原位自生Mg_2Si/A1基复合材料凝固组织的研究

普通重力铸造法制备了原位自生Mg2Si/Al基复合材料,研究了Mg、Si加入量及热处理对变质处理后的Mg2Si/Al基复合材料的组织影响。结果表明：稀土与锶盐混合变质剂对Mg2Si/Al体系中初生-αA1变质效果好,但对共晶-αA1不明显;含较多过量Si的亚共晶组成Al-Mg2Si铸态组织中,共晶Mg2Si位于晶界处并呈不完整汉字状,而含Si量少的近共晶组成Al-Mg2Si的凝固组织中的二元共晶Mg2Si长成完整分枝多的汉字状,并为-αA1所包围;热处理使三元共晶Mg2Si细化为点状,使二元共晶Mg2Si转变为细小的点状或棒状,也使高熔点初生Mg2Si产生一定的熔细现象,颗粒尺寸从约15μm降至8μm左右。     

稀土锶盐混合变质及热处理对原位复合Al/Mg2Si/Si材料组织的影响

利用普通重力铸造方法,制备了原位自生Al/Mg2Si/Si复合材料,研究了稀土与锶盐对材料的变质的影响及热处理对材料组织的影响。结果表明:随冷却速度的减慢,稀土与锶盐对材料的变质会减弱,自生复合材料中Mg2Si的生成量增多,形貌由细小的不连续的断网状向粗大的骨骼状或短片状转变;共晶硅则变为较粗大的棒片状;初生-αA1生成量增多,晶粒形貌由球状或近似球状向不规则形状转变;在较快冷速下,材料中过量的Si会抑制Mg、Si元素的扩散,降低共晶Mg2Si相的析出总量;热处理可使自生复合材料组织中共晶硅变成细小颗粒状,断网状的共晶Mg2Si变为细小的棒状甚至颗粒状。     

原位Mg2Si/Al复合材料的变质与半固态组织演变

研究了Sr对原位Mg2Si/Al复合材料显微组织的影响,并利用等温热处理的方法成功地得到了半固态球状组织。其结果显示,Sr加入后能够改变初生Mg2Si的树枝晶形貌,随着Sr含量的增加,其形貌逐渐由多边形状变为块状,经过等温热处理后,初生Mg2Si相和α-Al相同时被球化,并简要地讨论了球化机理。     

半固态挤压铸造A319铝合金的固溶处理特性

研究了固溶处理工艺对半固态挤压铸造A319铝合金硬度和显微组织的影响,探讨了半固态挤压铸造A319铝合金固溶处理的特性。结果表明,半固态挤压铸造A319铝合金与金属型重力铸造A319铝合金相比,其偏析小,凝固速率高,Al2Cu相更多地以共晶状存在于晶界处,Q-Al5Cu2Mg8Si6相则以共晶状、细条状存在于晶界处;后者偏析较为严重,凝固速率较低,Al2Cu相更多地以块状或混合状存在于晶界和基体中,Q相多以紧密的块状、短棒状存在于晶界和基体中。含Cu相的形状影响其在固溶处理过程中的溶解。半固态挤压铸造A319铝合金中的含Cu相比金属型重力铸造A319铝合金中的含Cu相更易溶解,所需的固溶时间更短,固溶处理有其优越性。505℃×3h的固溶处理工艺对半固态挤压铸造A319铝合金来说是合适的。     

离心铸造原位Mg_2Si/Al梯度复合材料的组织和耐磨性

采用离心铸造法制备了原位Mg2Si/Al梯度复合材料,研究了初生相Mg2Si的梯度分布,研究了离心转速和磷变质对Mg2Si/Al梯度复合材料组织的影响及作用机理。结果表明,经过离心铸造,原位Mg2Si/Al梯度复合材料的Mg2Si增强相具有明显的U型梯度分布。离心转速越高,梯度分布越明显,相应层Mg2Si尺寸减小或碎化明显,最内层的初生Mg2Si的体积分数随之增加。磷变质的复合材料中,Mg2Si增强相呈现为细小块状,同时发现磷变质后,中间层的宽度由230μm增加到900μm左右。干滑动磨损实验发现,Mg2Si/Al梯度复合材料比HT200具有更优的耐磨性。     

过剩Si对原位合成20%Mg_2Si/Al复合材料微观组织与硬度的影响

采用原位反应法制备了20%Mg_2Si/Al基复合材料,研究了过剩Si含量对该复合材料显微组织和硬度的影响。结果表明:未添加过剩Si时,复合材料中的初晶Mg_2Si相呈现出粗大的树枝晶和多边形块状,其硬度值最低约为82 HB;当过剩Si含量为5%时,初晶Mg_2Si相的尺寸最为细小,复合材料的硬度值增加至93 HB;当过剩Si含量为8%时,初晶Mg_2Si相的晶粒粗化,α-Al相球化,复合材料的硬度达到最大,约为108 HB,提高了31.7%。     

热处理对原位自生Mg2Si/Mg-Al基复合材料组织与性能的影响

利用金属型铸造制备了原位自生Mg2Si/Mg-Al基复合材料,研究了热处理对该材料组织与性能的影响。结果表明T4处理改变了Mg2Si/Mg-Al基复合材料中Mg2Si的形貌与分布。随着保温时间的延长,棱状枝晶Mg2Si相发生熔断、球化,最终成为尺寸为10-30μm的颗粒;同时β-Mg17Al12相溶入到α-Mg基体中,在随后的时效过程中发生沉淀析出。由于β-Mg17Al12相的溶解,T4处理会降低该材料的硬度,但随后的时效析出可提高其硬度,415℃×12h固溶处理后175℃×16h(T6)时效,硬度可提高14.9%。热处理过程中棱状枝晶Mg2Si相的粒化可用吉布斯-汤姆逊定理解释。     

挤压铸造对重熔原位α-Al_2O_(3p)/ZL109复合材料组织与性能的影响

以Al-SiO_2为反应体系,借助半固态机械搅拌法,结合电磁搅拌分散工艺,制备5%α-Al_2O_(3p)/ZL109(体积分数)复合材料,并对重熔后的复合材料进行挤压铸造成型研究。结果表明:挤压铸造显著消除了复合材料因半固态机械搅拌卷气而引起的严重气孔缺陷,并细化基体α(Al)相晶粒;当压射比压达到80 MPa时,气孔缺陷完全消失,粗大的α(Al)树枝晶转变为细小的等轴晶,针状共晶Si细化成短棒状;分布在晶界的α-Al_2O_3颗粒也在一定程度上细化α(Al)晶粒。经80MPa挤压铸造的重熔复合材料的T6热处理态抗拉强度和布氏硬度分别达到347 MPa和136 HB,与ZL109基体相比,提高5.8%和5.4%;与未挤压复合材料相比,提高20.9%和18.3%。     

挤压铸造BH122活塞合金的显微组织与力学性能

研究了经挤压铸造BH122活塞合金的显微组织和力学性能.结果发现,挤压铸造BH122合金组织中共晶Si呈粗棒或块状分布,不同于典型重力铸造BH122合金中的针片状;挤压铸造可促进Al9FeNi相的大量析出.经挤压铸造后,合金的抗拉强度和硬度均有明显提高,分别可达300.3 MPa和HB120.     

挤压铸造对Al-Si-Cu合金组织与性能的影响

对体育器械用Al-Si-Cu合金进行了挤压铸造处理,研究了不同挤压铸造比压对合金硬度和显微组织的影响,并分析了挤压铸造合金不同区域的初生硅和枝晶形态。结果表明,随着挤压铸造比压的增加,合金的布氏硬度呈现先增加而后降低的趋势,在挤压铸造比压为630 MPa时取得硬度最大值;不同挤压铸造比压下的合金中都主要为块状的初生硅相、珊瑚状的共晶硅相、短棒状的Al2Cu相和鱼骨状的Al Si Cu Mg相;随着挤压铸造比压的增加,合金中的α-Al枝晶不断增大,而枝晶间距不断减小,同时初生硅的尺寸有所细小、棱角逐渐钝化。     

等温热处理工艺参数对Mg-8%Al-1%Si合金半固态显微组织的影响(英文)

采用等温热处理工艺制备具有半固态显微组织的Mg-8%Al-1%Si合金,研究等温热处理工艺参数(等温温度和等温时间)对Mg-8%Al-1%Si合金显微组织的影响。结果表明:通过等温热处理工艺可以得到具有非枝晶组织的Mg-8%Al-1%Si合金。随着等温温度从560°C升高至575°C或等温时间从5min延长至30min,半固态组织中的液相体积分数增加,α-Mg晶粒尺寸变大并且其球化趋势明显。此外,在半固态组织中的共晶Mg2Si相从汉字状转变成为颗粒状。研究等温热处理Mg-8%Al-1%Si合金中的共晶Mg2Si相的形貌转变机制。     

汽车活塞用铝基复合材料的组织与力学性能

采用重力铸造和挤压铸造的方法制备了ZAlSi12Cu1Mg1Ni1合金和不同尺寸Al2O3颗粒增强的Al2O3/ZAlSi12Cu1Mg1Ni1复合材料,对比分析了铸态和T6热处理态合金的显微组织和拉伸力学性能.结果表明,重力铸造条件下,Al2O3/ZAlSi12Cu1Mg1Ni1复合材料中可见粗大枝晶状α-Al、灰色...     

半固态挤压铸造A356合金在热处理过程中的组织和性能演化（英文）

半固态挤压铸造的A356合金首先在540℃下进行固溶处理,随着固溶温度升高,Mg和Si原子逐渐溶解于基体中,并产生了固溶强化作用。抗拉强度、延伸率和硬度在固溶6 h达到峰值,之后合金力学性能随固溶时间延长而下降。在固溶处理之后合金在180℃下进行了不同时间的时效处理。随着时效时间延长,Mg2Si相逐渐在基体中析出,析出相显著球化细化,尺寸约为2μm。经过对合金组织和力学性能的分析,半固态挤压铸造A356合金的最佳热处理制度为:540℃固溶6h,180℃时效4h。经过固溶和时效处理后的合金抗拉强度达到336 MPa,延伸率达到6.9%,硬度达到1240 MPa,相较于热处理前的性能提升了106.7%。