铸造SiC_p/Al-Si复合材料中的“界面Si”行为

采用ＴＥＭ 研究了ＳｉＣ／ＡｌＳｉ 复合材料, 提出了“界面Ｓｉ”的概念。由于与增强体ＳｉＣ 不润湿, 初生α（Ａｌ） 相不在ＳｉＣ 颗粒上形核并对其发生排斥。（Ａｌ＋ Ｓｉ） 共晶体中的共晶领先相Ｓｉ 优先在ＳｉＣ表面上形核、长大, 形成界面Ｓｉ, 并形成大量ＳｉＣ／Ｓｉ 界面。ＳｉＣ／Ｓｉ 界面“干净”、平直, 结合紧密, 其中未发现任何界面相。在个别ＳｉＣ／Ａｌ 界面上析出了二次Ｓｉ。     

Si对镁合金组织和性能影响的研究现状

综述了含Si镁合金的研究现状,详细介绍了Si对镁合金组织、室温和高温力学性能、铸造性能、阻尼性能和耐腐蚀性能等的影响,最后指出目前的问题,展望今后的发展。     

Si对低碳贝氏体钢组织与性能的影响

对4种不同Si含量的贝氏体钢回火处理后的组织与性能进行了研究.结果表明,随着Si含量的提高,回火脆性出现的温度逐步提高,韧性谷值下降,M/A岛细化.当Si含量为0.7%～1.4%时,经580℃回火后,钢的强韧性配合良好.但Si含量过高时（1.7%）,高温回火后钢的韧性得不到显著提高.     

Si对ZA84镁合金凝固过程中三元化合物相选择的影响

借助X射线衍射仪、扫描电镜和差示扫描量热仪等分析手段研究了Si对金属型铸造ZA84（Mg-8Zn-4Al-0.3Mn）镁合金中τ（Mg32（Al,Zn）49）和φ（Al2Mg5Zn2）两相之间的相选择影响。结果表明,随着ZA84合金中Si加入量的增加,合金的液相线温度下降,并且凝固区间减小。ZA84合金中的三元金属间化合物主要是τ相,φ相只占少量。当在ZA84合金中加入一定量的元素Si时,三元金属间化合物的优先析出次序发生改变,φ相优先析出而τ相被抑制。对相选择现象进行凝固动力学分析表明,在过冷熔体中存在临界过冷度,τ相与φ相析出时若熔体的过冷度大于此临界值,则τ相优先析出而φ相受到抑制,否则,φ相优先析出而τ相被抑制。     

低Si对Mg-8Zn-4Al-0.3Mn合金组织和性能的影响

研究了低Si合金化对Mg-8Zn-4Al-0.3Mn合金组织和性能的影响.试验表明Si能明显提高合金的流动性和耐磨性,并能细化合金晶粒.当Si量(质量分数)小于0.41%时,合金的显微硬度、刚度、强度和塑性都得到了明显的提高.而当Si量(质量分数)达0.69%时,由于汉字状Mg2Si的出现,导致合金的显微硬度、刚度和塑性呈现下降趋势.同时由于剩余液相中Zn、Al摩尔浓度的降低使得τ相的析出受到抑制,而φ相的析出得到促进.     

Si及变质处理对Mg2Si/Mg复合材料的影响

分析了Mg-Si二元合金直接原位形成Mg2Si/Mg复合材料的过程,研究了Si含量以及变质处理对复合材料组织和性能的影响。试验结果表明,随着合金中Si含量的增加,合金的流动性降低,复合材料中原位Mg2Si的数量增多,树枝晶形态更为发达;对优化的Mg-8Si合金,进行混合稀土(MM)和Sb变质处理,可明显改善Mg2Si的形态和分布,但Sb变质的效果要好于MM。合金经质量分数为1.2%的Sb变质处理后,Mg2Si以颗粒状均匀分布在Mg基体中,从而使复合材料具有较好的耐磨性。     

元素合金化对Nb基高温合金组织和力学性能的影响

综述了近年来国内外在合金化改善Nb基高温合金组织形貌、提高力学性能方面所取得的进展,分析了Ti,Cr,Hf和Mo等合金化元素对合金中Laves相,亚稳相Nb3Si和γ-Nb5Si3的影响,总结了合金元素对材料力学性能的影响规律.     

热处理对离心铸造自生梯度功能复合材料Al-20Si-5Mg合金的组织性能影响

通过对离心铸造Al-20Si-5Mg合金筒状铸件在不同热处理状态下的硬度和耐磨性能的测定以及显微组织的观察,分析了热处理工艺对合金硬度及耐磨性能的影响.结果表明:铸件内层的硬度在510℃×6h固溶处理后达到最大值HRB90,510℃×6h固溶处理后210℃×12h时效,铸件内层具有最好的耐磨性能.     

以微细Si粉为原料制备Mg-2Si合金的研究

研究了以微细Si粉作为原料制备的Mg-2Si合金的组织及力学性能.结果表明,当Si以微细粉末(≤48 μm)的形式在700 ℃加入到熔体中并保温3 min后浇注,可以获得较为细小的合金组织,其中初生Mg2Si相呈细小的多面体(≤10 μm),共晶Mg2Si杆长度在100 μm以下.当Si以微细粉末的方式加入时,合金熔体中出现大量的富Si区域和贫Si区域,从而在凝固过程中析出细小而数量较多的初生α-Mg相和初生Mg2Si相.二者构成细密的骨架,分割剩余熔体,抑制共晶组织的生长,从而明显提高合金的力学性能.     

无压浸渗制备Al/SiCp陶瓷基复合材料研究

采用无压浸渗法,研究Mg、Si、浸渗时间时Al/SiCp陶瓷基复合材料制备及组织的影响.增加铝合金液的流动性,提高铝液同SiC之间的浸润性,防止有害ALC3界面形成,是保证复合材料科学制备的重要因素.研究结果表明,2h保温时间、10%Mg和15%Si铝合金液的实验参数制备的Al/SiCp复合材料浸渗充分,组织致密化程度高,是无压浸渗制备复合材料较好的参数.     

Al部分替代Si对基于动态相变热轧TRIP钢组织控制的影响

通过Gleeble-1500热模拟单轴压缩实验,研究了Al部分替代Si对热轧TRIP钢过冷奥氏体动态相变特征、组织控制及残余奥氏体的影响.结果表明:用Al替代C-Mn Si钢中的部分Si后可缩小平衡相图中的γ相区,提高钢的A3温度并扩大A3-Ar3温度范围;动态相变时铁索体相变动力学提前,最佳贝氏体等温相变温度升高;组织中残余奥氏体具有较高的C含量,颗粒状残余奥氏体分布更为细小和弥散,但铁素体晶粒尺寸较C-Mn-Si钢的粗大.     

Mg量对过共晶Al-18%Si合金组织与性能的影响

为改善Al-18％Si组织形貌，利用扫描电镜与金相显微镜观察了不同含Mg量过共晶Al-Mg-18％Si合金的显微组织，并测试相应的力学性能，研究了强化处理的作用。结果表明：镁在过共晶Al-Si合金中的作用是通过热处理来实现，随镁含量的增加，合金的强度稍有增加，但伸长率有所下降。为了提高金相组织与力学性能，Mg量应控制在0．5％～3．0％。     

冷却速度对Mg2Si增强过共晶Al-Si合金组织与性能的影响

采用液态熔融法制备Mg2Si增强过共晶Al-Si合金自生复合材料。研究了冷却速度、稀土(Pr)变质处理对铸态显微组织与性能的影响。结果表明,在液相线附近,冷却速度快,晶粒均匀细小;稀土(Pr)变质剂对初生硅及共晶组织均有明显的细化效果,并细化Mg2Si、改变其形貌与尺寸,可显著提高合金的力学性能。     

0Cr18Ni9钢表面熔盐法渗硅层的组织与性能

利用摩尔比为NaCl:KCl:NaF=2:2:1的碱金属卤化物混合体系做载体,等摩尔比的Na2SiF6和Si粉作渗硅剂,在900 ℃下利用熔融盐法对0Cr18Ni9不锈钢进行了渗硅处理.采用X射线衍射仪(XRD)和附带能量色散谱仪(EDS)附件的扫描电子显微镜(SEM)研究了渗层截面的物相组成、成分,显微形貌及渗硅层的形成机理.结果表明,900 ℃下保温3 h渗层厚度在250 μm以上,渗层物相为富含Cr、Ni合金元素的Fe,Si型金属间化合物,渗层中Si的含量为6.75 wt%,Cr的含量仅为其在基体中含量的50%左右,Ni在基体和渗层中的含量相当,渗层表面致密,硬度在700 HV左右,远高于基体硬度200 HV.     

往复挤压Mg-4Al-2Si合金的高温拉伸性能

利用往复挤压制备细晶Mg-4Al-2Si合金,采用OM、XRD和SEM分析合金组织,在150℃和1.33×10-3s-1初始应变速率下测试合金的拉伸性能。结果表明:铸态组织由α-Mg、β-Mg17Al12、共晶型汉字状Mg2Si和少量初生块状Mg2Si组成。经过8道次往复挤压后,α-Mg和Mg2Si颗粒的尺寸分别为2.1和1.3μm,高温抗拉强度、屈服强度、伸长率和拉伸强度保持率分别为250MPa、197MPa、62%和88%。优良的高温性能归因于细小的基体组织和稳定的Mg2Si颗粒对晶界的有效钉扎作用。     

Si对原位自生Mg2Si/AM60复合材料组织及性能的影响

采用原位合成技术制备Mg2Si/AM60复合材料,研究不同Si含量对其组织及性能的影响.结果表明:镁合金中加入结晶Si后,出现短棒状及中国汉字状的Mg2Si相;当Si含量较高时,中国汉字状的Mg2Si相消失,变成不规则的块状.制备过程中对复合材料进行机械搅拌,Mg2Si相的分布较未搅拌更加均匀、弥散.复合材料的抗拉强度、硬度随Si含量的增加呈上升趋势,延伸率则下降.当Si量为1.0%(质量分数,下同)时,强度较基体提高12%,含量为5%时,硬度较基体提高48.6%.     

电磁搅拌制备半固态Al-30Si浆料及其性能研究

采用低过热度弱电磁搅拌方法制备了Al-30Si半固态浆料,分析了浇注温度、搅拌功率、搅拌时间等参数对试样硬度、耐磨性能和热稳定性能的影响.研究结果表明,低过热度浇注弱电磁搅拌方法可提高Al-30Si浆料的综合使用性能,与常规铸造相比,布氏硬度提高了74.95%.磨损量减小了近1个数量级,在20～300℃有效温度范围内的热膨胀系数减小了22.16%;浇注温度、搅拌功率、搅拌时间对半固态浆料试样性能有影响,浇注温度的影响最为明显,搅拌功率和搅拌时间的影响相对较小.     

流变铸造Al-20Si合金

研究了剪切低温浇注式半固态浆料制备工艺（LSPSF）对Al-20Si过共晶合金中初生Si相尺寸和形貌的影响。结果表明，LSPSF工艺可制备质量优良的Al-20Si合金半固态浆料和坯料；初生Si得到明显细化，分布均匀，形态发生了明显改变，由板片状转变为多角块状；磷变质处理可强化LSPSF工艺的细化效果，但浇注温度过低时，初生Si相发生偏聚。在LSPSF工艺条件下，初生Si得以细化和圆整化主要归因于LSPSF工艺引起的增强异质形核作用和抑制初生Si择优生长作用。     

过共晶铝硅合金Al-17.5Si强流脉冲电子束表面改性

研究了强流脉冲电子束表面改性处理对过共晶铝硅合金(Al-17.5Si)组织和性能的影响.利用扫描电镜和X射线衍射分析了改性机理.扫描电镜结果表明,在电子束处理后的合金表面上,硅元素扩散到铝基体中形成单相α固溶体.X射线衍射分析指出,电子束处理后合金表面没有新的物相生成,并在15脉冲处理后铝的晶格参数显着降低.硬度结果表明,在铝硅扩散区域,初生硅的硬度从中心向边缘呈现梯度分布趋势,而且初生硅中心处的硬度随脉冲次数的增加逐渐减小.耐磨性随脉冲次数的增加先提高后降低,磨损量在15次脉冲后降低了84.6%.因此该技术在改善过共晶铝硅合金表面耐磨性方面展现了良好的应用前景.     

原位自生Mg2Si／Al基复合材料的制备及其生长机制探讨

采用ZEISS Axioskop2光学显微镜研究手段,对自生Mg2Si增强A国-20%Si合金的显微组织进行了分析.试验结果表明:Mg含量为8%时,Mg2Si增强相的显微组织多为不规则大尺寸的块状;Mg含量为6%时,Mg2Si增强相初生Mg2Si的生成量有些减少,并由不规则大尺寸的块状向汉字状或纤维状开始转变;Mg含量为4%时,Mg2Si显微组织呈完整发达的汉字状、树枝状,即获得了原位自生Mg2Si增强Al-20%Si合金复合材料的理想组织.最后探讨了Mg2Si相的生长机制.