脉冲磁场下Al-5Fe合金凝固组织的细化

通过自行研制的脉冲磁场装置,研究了不同的脉冲磁感应强度、浇注温度及模具预热温度对Al-5Fe合金凝固组织的影响.结果表明,通过控制脉冲磁场参数和合金的凝固条件,可以有效细化Al-5Fe合金的凝固组织,Al3Fe相由粗大的长条状转变为细小的针状;在0～210 V范围内,随着脉冲电压的增加,Al3Fe相逐渐细化;在800～890℃范围内,随着浇注温度的提高,磁场作用下Al3Fe相先细化后有所粗化,当浇注温度为860℃时,Al3Fe相的细化效果最好;在200～800℃范围内,经过磁场处理合金的凝固组织随着模具温度的升高逐渐细化.     

Mg对Al-5％Fe合金组织的影响

研究了Mg对Al-5％Fe合金中Al3Fe相形貌的影响。研究发现，Mg对Al-5％Fe合金中Al3Fe相的形貌产生较大影响。未加入Mg时，初生Al3Fe相大多为针状，少量为花朵状。加入Mg后，组织得到改善：初生针状Al3Fe相变小，有向花朵状转变的趋势，共晶A13Fe相长成针点状；当Mg量超过0．5％后，初生Al3Fe相的分枝加剧。     

电磁搅拌对半固态Al-24%Si合金凝固过程及组织的影响

研究了Al-24%Si过共晶合金在未搅拌和电磁搅拌下凝固时,熔体沿径向的温度变化,以及凝固后组织变化,并用电子探针对基体的硅含量进行了定量测量.结果表明,施加搅拌时,合金温度沿半径方向仍然是从型壁到中心依次升高,但合金的径向温度梯度与未施加搅拌时相比大幅度减小;凝固后合金的共晶基体上产生了近球形或条状α相,且共晶基体的硅含量明显增大;降温速率低于10℃/min时,初生硅成簇状分散在合金的基体上,当降温速率增加到60℃/min时,初生硅成点状均匀分布在合金的基体上.     

交流电场对Al-5Fe基合金组织性能影响

研究了不同强度下交流电场对Al-5Fe基合金凝固组织和性能的影响。结果表明,通入的电流越大性能改善越强,同时富铁相Al3Fe经历了由粗大针片状转变为花朵状的过程;在电流强度2 A,交流电通电15 min时的组织中,Al3Fe相处理效果最好、细化程度最高,此时Al-5Fe基合金的硬度达到98.43 HB,相对耐磨性达1.3581。     

超声波搅拌法制备半固态Al-5Cu合金

采用超声波搅拌法制备半固态Al-5Cu合金,研究了超声波导入时熔体的温度、搅拌时间和超声波输出功率3个重要参数对获得半固态Al-5Cu合金组织形貌的影响.结果表明,在熔体处于610～660 ℃之间导入超声波,随着熔体温度的升高,合金初生晶粒逐渐趋于细小的球状颗粒;当熔体为660 ℃时,随着导入超声波输出功率的增大、搅拌时间的延长,Al-5Cu合金初生相形貌由粗大的枝晶状逐渐转变为细小的球状晶粒.     

两种热速处理工艺对Al-5％Fe合金组织的影响

研究了在高温过热Al-5％Fe合金熔体中分别加入Al锭和同种成分的Al-Fe合金两种热速处理工艺对Al3Fe相形貌的影响。试验表明：合金未热速处理时，Al3Fe相大多呈粗大的针片状和针状；采用Al-Fe合金热速处理时，过热温度为1000℃时Al3Fe相为较小的针状，但过热温度过高时，它又有所粗化；采用Al锭热速处理时，Al3Fe相随过热温度的提高而细化，其细化效果优于加Al-Fe合金热速处理。试验中还发现，组织中部分Al3Fe相出现分叉。花朵状的分叉更为明显。对分叉现象和花朵状的形成做了探讨。     

轧制加工对Fe3Al基合金组织及性能的影响

研究了轧制加工对Ｆｅ－２８Ａｌ－５Ｃｒ（ａｔ．－％）合金组织及性能的影响。结果表明：在再结晶温度（Ｔｒ）以上，热轧可以大幅度地细化晶粒：为避免热轧过程中产生裂纹，必须合理控制热轧压下量。在Ｔｔ以下温轧加工，形变量大小对Ｆｅ３Ａｌ基合金室温力学性能有显著影响。观察发现在某些断裂的晶粒条带中有韧窝存在，表明Ｆｅ３Ａｌ基合金是非本质脆性的。     

Mg对Al-5%Fe合金组织的影响

研究了Mg对Al-5?合金中Al3Fe相形貌的影响.研究发现,Mg对Al-5?合金中Al3Fe相的形貌产生较大影响.未加入Mg时,初生Al3Fe相大多为针状,少量为花朵状.加入Mg后,组织得到改善:初生针状Al3Fe相变小,有向花朵状转变的趋势,共晶Al3Fe相长成针点状;当Mg量超过0.5%后,初生Al3Fe相的分枝加剧.     

Ti-6Al-4V合金的轧制与组织性能

采用光学显微镜、透射电镜和拉伸试验等手段,研究了多道次两向轧制和单向轧制对不同原始状态(热轧态、水淬态和空冷态)Ti-6Al-4V合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,热轧态Ti-6Al-4V合金的组织为片状α相+β相+少量等轴α相,水淬态Ti-6Al-4V合金形成了针状马氏体组织,空冷态Ti-6Al-4V合金形成了网状组织。Ti-6Al-4V合金适宜的两向轧制温度为700 ℃,此时合金中可见颗粒状β相弥散分布在α基体上。两向轧制Ti-6Al-4V合金的抗拉强度和屈服强度从高至低顺序为:水淬态>热轧态>空冷态,且轧向强度要高于横向;相较于单向轧制,两向轧制明显降低了Ti-6Al-4V合金板材拉伸性能的各向异性,且水淬态Ti-6Al-4V合金的轧向和横向强度差异最小,700 ℃轧制Ti-6Al-4V合金的主要细化机制为位错细化。     

Ni对Al-5％Fe合金中初生Al3Fe相形貌的影响

采用普通熔铸方法研究了Ni对Al-5％Fe合金铸态组织的影响。结果表明，Ni可明显改善合金中初生Al3Fe相形貌。不加Ni时，合金中的初生Al3Fe相大多为针状、针片状；加入0．2％～1．0％Ni时，Al3Fe相转变为细小针状，针点状和花朵状；Ni含量超过1．0％时，组织开始粗化，出现粗大的长针状Al3Fe相。     

Al-5%Fe合金轧制变形及组织性能研究

利用电磁铸造及固态挤压技术制备Al-5%Fe合金轧制坯锭,然后在不同工艺下进行轧制,研究该合金的轧制变形能力及合金的组织性能。研究发现:Al-5%Fe合金具有良好的高温轧制性能,合金在变形过程中随着变形量的增加富铁相被逐渐细化,对基体的割裂倾向相应减小;该合金经轧制后抗拉强度、伸长率随变形量的增大而增大,当变形量达到80%时,其室温下的抗拉强度和伸长率分别较电磁搅拌态的提高了52.5%和277%;该合金的断裂方式基本上是沿富铁相的穿晶断裂。     

半固态Al-24Si合金的组织和性能研究

在常规凝固条件下,Al-24Si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;电磁搅拌还使凝固组织中出现大量的近球状先共晶α-Al。与金属型铸造的Al-24Si过共晶合金的力学性能和耐磨性能相比较,电磁搅拌和触变成形的Al-24Si过共晶合金的力学性能和耐磨性能都有大幅度的提高。     

Sr对高铁Al-Si合金组织和性能的影响

研究了Sr元素（加入量分别为0．03％、0．06％、0．09％、0．12％和0．18％）对含Fe量为1．2％的ZL102合金的组织和性能的影响。研究发现，随着Sr元素的加入，合金中粗大的针状Fe相开始出现断裂分叉现象，同时针状Fe相的长度也随Sr元素加入量的增加而减小，但Sr对Fe相的针状形貌没有明显改变。随着Sr元素加入量逐渐增加，合金的抗拉强度和伸长率均呈现出先增后减的变化趋势。当Sr元素加入量达到0．12％时，合金材料的综合力学性能最佳。     

Al-35La铸态合金的显微组织和力学性能

采用真空熔炼方法,在不同铸型(金属型、石墨型和砂型)中制备了Al-35La合金试样,研究了其组织形貌和力学性能及组织的形成原因。结果表明,Al-35La合金在不同铸型中的凝固组织均是周期性双相枝晶组织;不同铸型中试样的硬度和相对压缩率相差不大;合金的抗压强度较高且具有10%左右的相对压缩率,这与合金组织中Al11La3枝晶不连续分布,从而使组织细化的特征相一致。     

挤压变形态Mg-5Li-3Al-2Zn-xY合金的显微组织和力学性能

利用OM,XRD,SEM等方法研究Mg-5Li-3Al-2Zn-xY合金经过挤压后的显微组织和力学性能。结果表明:合金在挤压过程中发生了动态再结晶,出现了大量等轴晶,晶粒明显细化;合金中AlLi相被挤碎,并呈现出沿着挤压方向分布;当Y含量增加到2.0%(质量分数)后,AlLi相消失;挤压后合金的抗拉强度最高为326.3MPa。细晶强化和第二相强化是提高合金抗拉强度的2个主要因素,Al2Y含量,尺寸及分布决定着第二相强化作用的强弱。     

外科植入物用Ti-5Al-2.5Fe合金的机械性能及生物相容性

在实验室及扩大试验条件下,研究了专门为外科植入物设计的钛合金———Ti-5Al-2.5Fe合金的机械性能及生物相容性。结果表明,Ti-5Al-2.5Fe合金性能优良,价格低廉,生物相容性好,是理想的生物植入材料。     

Mg-12Al-12Zn-xSi合金的显微组织与力学性能

研究了Si含量对铸态Mg-12Al-12Zn-x Si(x=1,2,4;wt%)合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,加入Si元素后,合金主要由α-Mg基体、β-Mg17Al12相、Mg2Si相和Mg2Zn11相组成;随Si含量从1%增加到4%,合金中的Mg2Si颗粒从少量的多边形块状、花瓣状转变为大量的多边形块状、条棒状,最后转变为多边形块状和粗大的骨骼状;且Si含量为2%时,Mg2Si相颗粒呈相对弥散分布;此时,合金的室温和高温抗拉强度、屈服强度和伸长率达到最大值。合金的室温拉伸断裂形式为准解理脆性断裂。     

挤压铸造Al-5Cu合金的组织与性能

使用挤压铸造工艺制备出一种新开发的、高强韧Al-5Cu合金,在50 MPa挤压力下铸造成型后,进行T4和T5热处理.经固溶处理后其抗拉强度达472 MPa,伸长率达10.5%.并对热处理状态下的组织和性能进行了分析研究.     

Al-5Ti细化剂和Al-10Sr变质剂对A357合金微观组织和力学性能的影响

研究了Al-5Ti细化剂和Al-10Sr变质剂对A357合金金属型铸造时微观组织和力学性能的影响.结果表明,单独细化晶粒的最佳Ti加入量为0.08%～0.14%,单独变质处理的最佳Sr加入量为0.005%～0.01%.当以单独细化晶粒的最佳Ti量和单独变质处理的最佳Sr量共同加入合金时,合金的力学性能却有所下降.适当增大Sr加入量可克服上述不利影响,并获得更好的效果.