脉冲电流对过共晶铝硅合金凝固组织及力学性能的影响

将脉冲电流应用于过共晶铝硅合金的凝固过程中,通过改变脉冲电流参数(如峰值电流、脉冲占空比、脉冲频率),研究了各个参数对过共晶铝硅合金凝固组织及性能的影响。实验结果表明,脉冲电流对过共晶铝硅合金凝固组织的细化效果明显;经过脉冲电流处理后,合金试样的显微硬度、布氏硬度均得到很大提高,力学性能明显改善。     

高低温熔体混合处理对过共晶铝硅合金凝固组织的影响

采用高低温熔体混合处理工艺研究了熔体混合温度和混合后的保温时间对Al-20%Si过共晶铝硅合金凝固组织的影响。熔体混合处理过程中,高温低硅熔体倒入低温高硅熔体进行混合。研究结果表明,熔体混合处理后,Al-20%Si过共晶铝硅合金具有过共晶和亚共晶铝硅合金的组织特点,而初晶硅和α(Al)固溶体同时得到细化。     

Ni对过共晶铝硅合金组织与性能的影响

研究了不同含量Ni(0％～2.4％)对过共晶铝硅合金组织与性能的影响.结果表明:随着Ni含量的增加,合金硬度提高,经过T6处理后,合金硬度达到138HV;Ni含量小于1.6％时,对过共晶铝硅合金摩擦磨损性影响不明显,随Ni含量继续增加,合金材料摩擦系数增大,磨损率提高,其磨损机制由氧化磨损和粘着磨损向磨粒磨损转变.     

Mn含量及冷却速度对过共晶铝硅合金组织与性能的影响

为了得到较好的合金组织,利用不同的冷却速度,对合金凝固过程进行控制,通过加入不同含量Mn元素改善高铁铝硅合金力学性能,利用显微观察、XRD分析手段,发现合金力学性能不仅和合金中富铁相的结构有关,还和富铁相的分布规律有关。     

单向凝固中温度梯度和凝固速度对铝硅合金共晶生长形态的影响

对Al-13Si-0.2Sr-0.35Mg合金进行了一系列单向凝固实验,研究了界面前沿温度梯度GL和生长速度R对铝硅合金共晶生长形态的影响。结果表明,GL和R对Sr变质的非小面-小面Al-Si体系共晶生长的影响符合界面稳定性理论,随着R的增大和GL的减小,界面前沿成分过冷变大,共晶体生长形貌经历了从平界面失稳到胞状晶、胞状树枝晶、柱状树枝晶和等轴晶转变。     

等温热处理对过共晶铝硅合金半固态组织的影响

过共晶Al-17%Si-4.5%Cu-0.5%Mg合金通过0.6%Na 1.2%P-Cu变质处理获得初晶硅细小的微观组织。在固液两相区进行等温热处理，结合金相分析研究了组织的演化规律：等温热处理的初期，共晶硅经历了熔断、粒状化和粗化的过程；随着加热温度的提高和保温时间的延长，共晶体不断熔化成液相；液相体积分数逐渐增加，使液相薄膜包围着α相；α相由不规则形状向球状转化；α相的粗化和合并几乎同时进行，最终获得非常理想的半固态组织。     

高密度脉冲电流以对过共晶Al—Si合金凝固组织的影响

研究了高密度脉冲电流对过共晶Al-19Si合金凝固组织的影响。结果表明：未经任何处理的试样凝固组织中含有大量的长杆状初生Si，其长宽比较大，且共晶Si尺寸较大；而经过高密度脉冲电流处理后，凝固组织中初生Si转变为块状，长宽比显著减小，共晶Si呈短杆状，尺寸较小，另外在试样的局部存在初生Si晶粒破碎现象，这是高密度脉冲电流在熔体内部产生不平衡的电磁力而导致不平衡剪切的结果。     

过共晶铝硅合金在旋转磁场下的凝固组织

研究发现，旋转磁场对过共晶铝硅合金的初生硅有良好的细化作用，而且旋转磁场与变质剂联合作用时效果佳。旋转磁场使试样表层出现初生硅富集，提高了合金的耐磨性。     

P-Sr-RE复合变质对过共晶铝硅合金微观组织的影响

通过单独添加稀土元素和复合添加磷+锶+稀土研究两种变质剂对Al-25%Si合金的变质效果,再经重熔和选择不同模具研究变质剂的重熔性和冷却速度对变质效果的影响。结果表明：稀土元素的添加可同时实现对初晶硅和共晶硅的细化变质,当稀土加入量为0.8%时,初晶硅平均尺寸为45μm,共晶硅细化为颗粒状或短棒状。RE加入量为1.0%,锶加入量为0.8%,磷加入量为0.8%时,初晶硅平均尺寸为33μm,共晶硅为颗粒状或短棒状。P-Sr-RE复合变质时,具有很好重熔性能,重熔5次后,初晶硅平均尺寸均小于60μm,共晶硅平均尺寸均小于10μm。此外,变质效果受冷却速度的影响很小,不同模具浇注后合金的初晶硅平均尺寸均小于33μm,共晶硅均为细小的短棒状。     

不同变质剂对过共晶铝硅合金组织和性能的影响

研究了不同变质剂对过共晶铝硅合金微观组织和性能的影响。结果表明:经过不同变质剂变质后,初晶硅更加细小、均匀地分布于基体中,其中Al-Cu-P变质剂变质效果最好,其初晶硅尺寸细化到25μm左右,硬度和强度均提高了20%以上。探讨了固溶和时效处理对合金微观组织的影响,经过T6处理后,析出的强化第二相均匀弥散地分布于基体中,其中经Al-Cu-P变质的合金经T6处理后,其硬度达到153HV,常温抗拉强度达到250MPa。对拉伸试样断口进行分析,发现其变质前后断裂均为脆性断裂,主要是沿晶断裂和穿晶解理断裂的交互进行。     

Semi-solid characteristics and thixoforming of hypereutectic Al-Si alloy

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＨｙｐｅｒｅｕｔｅｃｔｉｃＡｌＳｉａｌｌｏｙｉｓａｄｅｓｉｒａｂｌｅｍａｔｅｒｉａｌｆｏｒｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｗｅａｒｒｅｓｉｓｔａｎｔｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｓｕｃｈａｓｐｉｓｔｏｎｓｉｎｅｎｇｉｎｅｗｉｔｈｌｏｗｅｘｐａｎｓｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｅｘｃｅｌｌｅｎｔｗｅａｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ.Ｈｏｗｅｖｅｒｉｔｓｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎｉｎｄｕｓｔｒｙａｒｅｒｅｓｔｒａｉｎｅｄｂｙｔｗｏｉｓｓｕｅｓ:1)ｉｔｓｍｅｃｈａｎｉｃａ…     

Influence of La on microstructures of hypereutectic Al-Si alloys

1　INTRODUCTIONThemicrostructureofhypereutecticAl Sialloys ,preparedbyconventionalcastingroutines ,usuallyconsistsofcoarseSicrystals[112 ] ,leadingtothepoorextrudability ,machinability ,strengthandductili ty[1315] .Therefore ,structuralmodificationmustbedonethroughtwo generalways :1)alloyingaddi tions ,and /or ;2 )syntheticalternatives .Accordingtothedimensionalconditionofaneffectivemodifier ,theradiusratiooftheagenttoSishouldbeabout1.6 5 [16 ] ,La ,withtheratioof 1.5 9,ispossiblycon sid…     

Si含量和冷却速率对Mg2Si/Al复合材料组织与耐磨性能的影响

用浇注方法制备了不同的Mg2Si/Al复合材料,研究Si含量和冷却速率对Mg2Si/Al复合材料的组织与耐磨性能的影响并分析其机理。结果表明,随着Mg2Si/Al复合材料中Si含量的上升,初生Mg2Si相的数量逐渐增多而尺寸不断减小,初生Si相的数量不断增加而尺寸基本不变或略有增加;随着冷却速率的增加,Mg2Si/Al复合材料中的初生Mg2Si相和Si相的数量不断增加且尺寸不断减少;在干滑动磨损条件不变的前提下,随着Si含量的逐渐上升,Mg2Si/Al复合材料的磨损体积不断减小。     

喷射成形过共晶Al-Si合金的组织特征和磨损行为

采用喷射成形技术制备了过共晶Al-Si耐磨合会,分析了合金的显微组织结构,利用M200磨损试验机对喷射成形和铸造Al-Si合金的耐磨性和磨损失效形式进行了分析比较。结果表明：喷射成形能够显著改变过共晶Al-Si合金中初晶Si相的形态和尺寸,细化合金的基体组织;与普通铸造合金相比,具有更好的耐磨性能。     

Al-Si过共晶合金中初生硅的溶解动力学

以扩散为模型,并考虑界面反应对初生相溶解过程的影响,建立了初生相在过热９熔体中的溶解动力学模型。同时以Ａｌ－１８％Ｓｉ（质量分数）合金为对象,在１１００℃过热情况下,对该模型进行了验证。结果表明;该模型基本上能反应该条件下初生硅的溶解特性。     

复合变质对过共晶高硅铝合金组织和性能的影响

研究了复合变质对过共晶铝硅合金组织和性能的影响 ,实验结果表明 :经采用ZXH复合变质剂变质处理后 ,过共晶铝硅合金中的初晶硅晶粒平均尺寸由变质前的 2 5 0 μm变为 35 μm ,抗拉强度由变质前的 178MPa提高到2 36MPa ,冲击韧度由变质前的 7J/cm2 提高到 15 .4J/cm2 。所使用的这种新型变质剂具有同时细化初晶硅和共晶硅的功效 ,且具长效性。由此说明 ,这种复合变质剂是一种强效变质剂 ,工艺宽容性好 ,便于在生产中推广应用。     

喷射沉积高硅铝合金显微组织及形成机理

研究了喷射沉积Ａｌ－２０％Ｓｉ及Ａｌ－３０％Ｓｉ合金坯料的显微组织及形成机理。结果表明,两种合金的喷射沉积态组织为细小的团块状Ｓｉ均匀地分布于基体α上,没有共晶组织出现。形成该组织特征的机理是由于在沉积阶段凝固过程中合金发生了离异共晶,在雾化阶段大的冷却速度下形成的大量Ｓｉ相核心以及在沉积阶段相对较低的冷却速度为这一过程提供了动力学条件。通过自行设计的沉积阶段凝固的模拟实验,对这一机理进行了验证;     

Mechanical properties of hypereutectic Al-Si alloy by semisolid processing

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＨｙｐｅｒｅｕｔｅｃｔｉｃＡｌ Ｓｉａｌｌｏｙｓｏｗｎｅｘｃｅｌｌｅｎｔｗｅａｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ .Ｈｏｗｅｖｅｒ ,ｔｈｅｓｉｚｅａｎｄｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｐｒｉｍａｒｙｓｉｌｉｃｏｎｈａｖｅ ｇｒｅａｔｅｆｆｅｃｔｏｎｉｔｓ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ,ｔｈｅｎｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｓｔｕｄｉｅｓｍａｉｎｌｙｆｏｃｕｓｏｎｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅ ｍｅｎｔｏｆｔｈｅｐｒｉｍａｒｙｓｉｌｉｃｏｎｓｉｚｅａｎｄｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｂｙｍｅａｎｓｏｆｍｏｄｉｆｉｃａ…     

快速凝固高硅铝合金粉末的热挤压过程

通过分析快速凝固高硅铝合金末在热挤压过程中的密度、微观组织和相结构的变化，对粉末热挤压成形机理进行了探讨，结果表明，快速凝固高硅铝合金粉末热压过程分为2个阶段，即填充挤压阶段和稳态渡动阶段，粉末生坯的致密化主要有在第一阶段完成，粉末颗粒中初晶Si相受到加热长大和挤压破碎两方面的综合作用，最终得到的挤压材料中的Si颗粒与原始粉末相比没有明显的相比，合金的相组成在挤压前后 有发生变化，快速凝固合 组织结构特征基本得以保留。     

电磁搅拌Al—24%Si合金的显微组织

在常规凝固条件下,Al-24%Si过共晶合金中的初生Si为粗大的板片状,经过激烈的电磁搅拌,初生Si得到明显细化,分布均匀,绝大部分初生Si呈球团状或块状;搅拌功率越大,初生Si越细小和圆整,P变质可以强化电磁搅拌效果,在电磁搅拌条件下,Al-24%Si过共晶合金中的初生Si得以细化和球团化的主要原因是：电磁搅拌引起合金熔体对初生Si的机械破碎,摩擦作用,抑制初生Si择优生长作用,促进初生Si熟化和变质细化作用。