冷却速率对A357合金凝固组织的影响

以不同冷却速率铸造A357合金试样,用光学显微镜和扫描电镜(SEM)分析其凝固组织.通过不同冷却速率下的DTA试验研究了A357合金的凝固行为;采用DSC试验研究了不同冷却速率所得试样中相的变化;测定了这些试样的微观硬度.结果表明,随着冷却速率的提高,A357合金的宏观晶粒尺寸和二次枝晶臂间距减小,共晶Si相的形态更加细小,且分布愈加弥散;合金液相线温度和二元共晶的反应温度降低,三元或四元共晶反应被抑制,合金凝固组织中Mg2Si相的析出受到抑制,微观硬度明显提高.     

冷却斜管工艺对A357合金凝固组织的影响

采用冷却斜管工艺以及在金属铸型中预放热电偶的方法,考察了A357合金在不同浇注温度下,经不同长度的斜管处理后,合金液的最高温度以及凝固组织的变化。结果表明:对A357合金进行冷却剪切处理,可有效的细化、球化凝固组织;浇注温度,斜管长度都会影响A357合金最终的凝固组织,随着浇注温度的降低以及斜管长度的增加,A357合金凝固组织中粗大的枝晶向玫瑰晶以及细小的球状晶转变;浇注温度在660℃时,经300、450、600 mm斜管处理后,进入铸型的合金液处于半固态区间,而在690、720℃浇注时,经斜管处理后的合金液仍为液态。     

振动冷却斜管处理工艺对A357合金凝固组织的影响

采用振动冷却斜管的方法,研究了不同振动工艺参数及浇注温度条件下A357合金凝固组织中初生相及共晶组织的形态差异.结果表明:同一浇注温度下,提高振动加速度或提高振动频率有助于A357合金凝固组织中初生相的细化和球化;同时,在给定的频率条件下,随着振动加速度的提升,共晶Si相的形态趋于细化;较低的浇注温度有利于保存振动冷却斜管方法激发的晶核,从而强化A357合全凝固组织的细化效果.     

微量钪对A357合金组织与性能的影响

采用金相观察、力学性能测试、扫描电镜及X射线衍射分析,研究了微量钪对A357合金组织与性能的影响.结果表明:0.2wt%Sc加入A357合金中,能强烈细化α-Al;也能一定程度改善共晶硅相的形态,但对共晶硅相的变质效果远小于Sr.Sc、Sr联合加入,对A357合金的铸态组织细化变质效果显著,使合金的力学性能大幅提高.     

高强韧A357合金凝固组织及热处理工艺的研究

采用新砂型改善了合金的凝固组织，通过正交试验及单项热处理试验，考察了固溶处理参数及时效处理参数对合金力学性能的影响，提出了合金的最佳热处理工艺方案，使合金达到了高强高韧的目的     

挤压铸造比压对A357合金组织及性能的影响

采用挤压铸造试验模具,研究了挤压铸造工艺对A357合金组织及力学性能的影响.研究表明,当挤压比达到50 MPa时,可有效消除铸件铸造缺陷;达到90 MPa时,A357合金铸件密度显著提高.当挤压比压达到150MPa时,α晶显著细化,二次枝晶间距也明显缩短,合金综合力学性能显著提高,在该工艺条件下,A357合金铸态性能可达到:Rm≥266 MPa,A≥7.5％,HB≥88;经T6处理后性能可达到:Rm≥373MPa,A≥10.5％,HB≥121.本项目研究结果可为我国开展汽车底盘安保铝合金铸件研制提供借鉴.     

A357合金低压铸造过程及性能研究

采用低压铸造方法对A357合金的充型过程以及铸件微观组织和力学性能进行了研究。结果表明：当充型压力低于30kPa时，随着充型压力增大可以得到表面质量较优的铸件；达到30kPa以上时，就出现粘砂、夹杂、气孔等缺陷。低压铸造有利于优化组织，提高铸件的力学性能。     

锰对A356合金中富Fe相的影响

应用光学显微分析和XRD等研究了不同Mn含量对富铁相形貌,以及对A356力学性能的影响。结果表明:随着Mn含量的增加,针状β-Fe逐渐转变为汉字(或鱼骨状)α-Fe;当Mn质量分数为0.16%时,α-Fe占总含铁量的95.17%;当锰含量达到0.08%时针状β-Fe相长度、宽度与未添加Mn元素的合金相比,分别减小了44.13%和43.89%;强度值和塑性变形量均达到了最大,其抗拉强度、伸长率及断面收缩率与未添加Mn的合金相比,分别增加20.7%、703.2%和819.9%。此后再增加锰的含量,合金的强度和塑性不再变化。     

冷却速率对Mg-Gd-Y-Zr合金凝固组织的影响

通过改变凝固过程中的冷却速率,研究了冷却速率对Mg-Gd-Y-Zr合金凝固组织与成分微观偏析的影响.随冷却速率提高,合金组织明显细化,初生相形貌由粗大等轴枝晶逐渐向细小树枝晶转变,合金凝固过程中形核率增加,合金晶粒尺寸逐渐减小;冷却速率的提高可以降低溶质元素的扩散速率,从而增加合金元素在枝晶干中的固溶度,减轻凝固过程中合金元素Gd与Y的微观偏析,同时使凝固过程中形成的共晶减少,共晶组织分布更加弥散、均匀.     

预时效对A357合金组织与力学性能的影响

研究了低温预时效对含钪A357合金组织与力学性能的影响。结果表明,较理想的合金预时效工艺为120 ℃×4~6 h;120 ℃×4 h+175 ℃×5 h双级时效工艺使合金抗拉强度增至362 MPa,伸长率增至6%,分别较单级时效提高4.6%和7.1%。低温预时效能促进细密、弥散GP区的形成,有利于二次时效获得高密度、弥散分布的细小强化相Mg₂Si,从而提高合金力学性能。     

Mn对Mg—Zn—Y合金中准晶相凝固组织形貌的影响

讨论了Mn对镁基准晶中间合金中三维二十面体球形准晶相形成过程的影响。研究表明：当在Mg-Zn-Y基准晶中间合金熔体中加入一定量的Mn元素后，在常规铸造条件下的结晶凝固过程中，完全可以改变Mg-Zn-Y基准晶中间合金中准晶的形成过程，获得稳定的均一二十面体初生Mg45Zn47Y5Mn3准晶相，避免了十面体准晶相的出现，改变了准晶相最终的形貌，由于Mn的加入，使初生准晶相的颗粒尺寸明显变小，使之由尺寸为60gm～80gm的花瓣状变成尺寸为≤20gm的球形状。Mn的加入，降低了镁基准晶中间合金的生产成本，为工业化生产提供了便利条件。     

硼对Fe-0．77C—B合金凝固组织先共晶相的影响

借助光学显微镜、XRD分析等手段,研究了硼对Fe-0.77C-B合金凝固组织先共晶相的影响.结果表明,砂型条件下,Fe-0.77C-B合金的凝固组织由先共晶相和共晶莱氏体组成,硼直接影响先共晶相的种类和数量.硼含量较低时,Fe-0.77C-B合金凝固组织中不会出现Fe2B.随着硼含量的增加,凝固组织中的先共晶奥氏体逐渐减少.硼含量为3.09%的试样中,Fe2B取代奥氏体成为先共晶相析出.     

Ti含量对A357铝合金组织与力学性能的影响

以A 357合金为对象,研究了Ti含量对其组织与力学性能的影响。结果表明,A 357合金铝液中加入Ti,可以使铝液在较小的过冷度下出现大量细小的非自发晶核,抗拉强度和相对伸长率都随着Ti加入量的增加而增大。当Ti含量为0.14%时,合金的抗拉强度和相对伸长率最好,分别为311.26 MPa和3.3%。     

高压对Cu-Zn合金固态相变组织的影响

借助金相、SEM/EDS及XRD对不同高压下Cu-Zn合金固态相变组织进行了研究,分析了压力对合金组织的影响。结果表明,Cu-Zn合金在25～750℃、3～6GPa的压力下发生固态相变时,可获得晶粒尺寸细小、形状各异且分布随机的α相,Cu-Zn合金的相变体积分数随压力的增大而减少,当压力为6GPa时,Cu-Zn合金的组织变化不明显。     

凝固压力对ZL205A铝合金补缩及组织性能的影响

研究了在其他铸造工艺条件相同的情况下,不同外界凝固压力对ZL205A试样的致密度、微观组织和力学性能的影响。结果表明,随着外界压力的增加,铸件的致密程度和力学性能逐步提高,显微疏松程度显著降低。当凝固时外界压力达到3.0 MPa时,试样致密度达到99.5%,力学性能稳定性显著提高。     

稀土La对半固态A356铝合金凝固组织的影响

利用Al-La中间合金对A356铝合金进行了细化处理,并用低过热度浇注技术制备了半固态A356铝合金浆料,研究了细化处理对半固态A356铝合金初生α相形貌和尺寸的影响.研究结果表明,细化处理的A356铝合金经低过热度浇注可制备具有颗粒状和蔷薇状初生α相的半固态浆料,稀土La可显著改善半固态A356铝合金中初生α相的晶粒尺寸和颗粒形貌.探讨了稀土La对半固态A356铝合金初生α相的细化机理.