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。     

富镧混合稀土变质过共晶Al-24％Si合金

采用富镧混合稀土对过共晶Al-24% Si合金进行变质处理,对其微观组织和力学性能进行了研究.实验结果表明:富镧混合稀土不但能有效变质合金中的初晶硅,使其尺寸减小到40μm左右,形状多为规则的多边形;而且对共晶硅的细化更为明显,在初晶硅周围的共晶组织多为短杆状,部分则呈颗粒状,合金经变质后力学性能得到了明显提高.同时,初步探讨了混合稀土的变质机制.     

混合稀土对过共晶Al-28wt％Si合金的变质作用

对过共晶Al-28wt％Si合金进行混合稀土变质处理,研究了变质对合金微观组织及力学性能的影响.实验结果表明,混合稀土对合金中的初晶硅有较为明显的变质效果,使其尺寸由200 μm以上减小到100μm左右,呈不规则颗粒状;对共晶硅的细化效果更为显著,由粗大的板片状细化为短杆状,变质后合金的力学性能得到明显提高.     

复合变质剂加入顺序对过共晶铝硅合金组织的影响

研究了磷、稀土复合变质剂的加入顺序对过共晶Al-24%Si合金的影响,同时探讨了复合变质机制.试验分析表明:先加入磷,后加入稀土复合变质的合金比先加人稀土,后加入磷复合变质的合金细化效果更为明显,变质后合金初晶硅的平均尺寸由80μm细化为25μm,形状较统一,为板块状分布,共晶硅由珊瑚状细化为短杆状.     

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。     

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。     

稀土和磷复合变质对Al-21%Si合金组织和耐磨性的影响

以过共晶Al-21％Si合金为研究时象，分析磷、稀土复合变质时合金组织和磨损性能的影响，并对其磨损机理进行了探讨。结果表明：复合变质后粗大块状、条状的初晶硅尺寸明显细化，粗大针状的共晶硅变为短杆状或颗粒状。P、RE时初晶硅均有细化作用，P的细化作用较强。当加入0．9％RE＋0．08％P时初晶硅细化效果最佳，初晶硅从66．4μm细化到23．3μm；RE对共晶硅的变质作用较显著，稀土含量为0．6％时，共晶硅平均尺寸从8．3μm细化到5．2μm。磨损试验结果表明：合金的耐磨性不仅与初晶硅颗粒尺寸和分布有关，而且受基体中共晶硅形态影响，磷、稀土复合变质剂配比为0．06％P＋0．6％RE时，耐磨性最好；其室温润滑磨损机理以磨粒磨损和粘着磨损为主；干摩擦高速磨损条件下，主要磨损形式为氧化磨损和粘着磨损。     

基于正交设计的高硅活塞合金的优化变质处理

运用正交设计方法研究了P+RE+Sr三元复合变质对Al-28%Si活塞合金铸态组织及T6热处理后性能的影响。结果表明:复合变质剂的加入量对初晶硅细化作用的影响较大,初晶硅平均尺寸在20.91~42.5μm间变化,并通过拟合回归曲线及建立初晶硅受力模型说明初晶硅尺寸和形态对其力学性能有较大影响;通过极差分析得到复合变质剂最佳加入量为0.3%P+1.0%RE+0.06%Sr;验证试验也表明,初晶硅平均尺寸L可一次细化至17.75μm,共晶硅呈细小颗粒状,300℃瞬时高温抗拉强度较未变质时提高50%;高温拉伸断口SEM分析表明,未变质试样断口存在粗大的初晶硅,呈脆性断裂,优化复合变质后,初晶硅细小,呈具有大量韧窝的混合状断口。     

混合稀土变质对A390铝合金组织的影响

在铸造A390铝合金中,加入混合稀土作为变质剂,采用光学显微镜研究了变质剂对组织的影响.结果表明,A390合金经混合稀土变质后,初生硅棱角钝化,尺寸明显减小；其变质效果与变质剂的加入量有关,当加入0.24％的混合稀土时,效果最为显著,初生硅尺寸由原来的175 μm减小到28 μm左右,并简要探讨了其变质机理.     

熔体混合与T6热处理对多元高硅铝硅合金组织和耐磨性能的影响

基于熔体状态的改变,文中研究了熔体混合与T6处理对多元过共晶Al-18%Si合金组织与干摩擦磨损性能的影响。结果表明,经熔体混合处理后初晶硅显著细化,金属型凝固条件下其晶粒尺寸由36μm减小到10.3μm,并且棱角钝化。添加Sr元素可同时变质共晶硅为纤维状,热处理后共晶硅球化。合金经过熔体混合与T6热处理后,磨损量降低38.9%,耐磨性能与磨损形貌得到显著改善,其主要与熔体混熔引起初晶硅的细化及热处理弥散析出相引起合金强度的提高有关。