Al—Si合金中共晶硅生长形态的研究

用氮气雾化法制取了Ａｌ-１２．５４％Ｓｉ合金微粒并进行７００℃重熔处理，对加Ｓｒ变质的Ａｌ-１３．２３％Ｓｉ合金熔体进行了直流电处理。用扫描和透射电镜研究了不同处理条件对Ａｌ-Ｓｉ合金中共晶硅生长形态的影响。结果表明，快速凝固的合金微粒与重熔处理试样中共晶硅呈球状和条状；加Ｓｒ变质的共晶硅为弯扭的纤维状，直流电熔体处理后，共晶硅为圆球状，其颗粒尺寸为５０～２００ｎｍ．     

过共晶铝硅合金的磷锶复合变质

利用金相显微镜、扫描电镜和X-射线,研究了P、Sr、P+Sr变质对Al-25％Si的影响,考察了变质剂的加入顺序、加入量,结果表明:P对初晶硅有很好的变质效果,对共晶硅没有变质作用;Sr对共晶硅变质效果好,对初晶硅变质效果不明显;P+Sr复合变质时,先加Sr后加P,Sr加入量为0.8％,P加入量为1.0％时,合金组织中...     

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。     

Sr-Ca复合变质对A390铝合金微观组织的影响

研究了Sr-Ca复合变质对A390铝合金显微组织中初生硅相、共晶硅相、初生α相和金属间化合物相数量、尺寸和形貌变化的影响规律。结果表明,Sr-Ca复合变质体现为协同作用,少量Ca的加入不仅减缓了Sr在熔体中的烧损,降低了Sr烧损率,而且抑制了Sr对初生硅相的粗化作用。在A390铝合金中Sr的主要作用是变质共晶硅相和细化θ相,Ca的主要作用是变质初生硅相和初生α相。当联合添加0.05%Sr-Ca且Sr、Ca原子比为5:1时,获得了最佳组织形态,其中初生硅相、共晶硅相、初生α相均较0.05%Sr单独变质时有明显改善。     

Sr变质对Al-Si合金组织的影响

利用扫描电镜、透射电镜等分析手段,研究了Al-10Sr变质剂对Al-Si合金中共晶Si形貌及尺寸的影响。实验结果表明,Sr变质工艺不仅对共晶Si的组织产生很大的影响,并且影响Si的生长特征。随Sr加入量的增加,共晶硅的形貌由片状变为针片状加纤维状,最后为细小纤维状,而且纤维状共晶硅越来越细小;随加入温度的提高,共晶Si组织逐渐均匀和细化。最佳的Sr变质工艺为:加入量0.03%~0.05%、加入温度740~750℃、变质后保温时间40min。加Sr变质后共晶硅连续生长,成束分布,分枝较多。通常含有高密度孪晶,且常有两个或两个以上孪晶系同时启动,孪晶化晶体分布不均匀。     

变质工艺对亚共晶Al-Si合金共晶硅细化的影响

研究了工业生产Sr变质亚共晶Al-7%Si合金时,变质剂含量、变质温度、变质时间、浇注温度等工艺参数对合金共晶硅细化及其性能的影响。结果表明,在大规模工业化生产中,上述工艺参数严重影响共晶硅的变质效果。采用Al-10%Sr对亚共晶Al-7%Si合金进行变质,在w(Sr)=0.015%时,保温40min后,共晶团内的Si完全成为圆颗粒状,尺寸为5～10μm,达到最佳变质效果。采用Sr变质亚共晶Al-7%Si合金最佳变质温度为700℃,变质后共晶硅组织分布均匀;浇注温度为640℃时的铸件宏观组织最佳,晶粒度可稳定的达到2级,升高浇注温度,晶粒度提高。精炼后,变质时间为30～60min进行浇注,试样针孔度最小,熔体洁净程度高。     

静置及重熔对AlSi7Mg组织及性能的影响

采用Al-5Ti-B和Al-10Sr对AlSi7Mg合金进行细化和变质处理,研究不同的静置时间和重熔次数对AlSi7Mg合金组织和性能的影响.结果表明,在4h的静置过程中,AlSi7Mg合金晶粒尺寸先减小后增加.熔体中Ti含量几乎保持不变,但是形核核心聚集沉淀,有效形核核心减少.Sr在静置4h中产生烧损,所以共晶硅的变质效果严重衰退.重熔两次时,细化效果衰退不明显,Sr含量急剧减少,共晶硅的形貌恢复到变质前的状况.从静置和重熔的实验中发现,Sr含量低于0.004%时,对共晶硅的变质效果不显著.     

受控扩散凝固结合复合变质对高硅铝合金组织和性能的影响

采用受控扩散凝固(CDS)技术结合复合变质剂制备了Al-30%Si(质量分数)合金,研究了CDS和复合变质的机制,及其对合金组织的演变和力学性能的影响。结果表明:由于过冷产生的大量晶核和引发的强制对流,CDS技术可以有效地细化初晶硅。通过在高温熔体中添加含P变质剂,在低温熔体中添加含Sr变质剂,解决了普通铸造中P与Sr不能同时添加的问题,使初晶硅尺寸由原来的超过250μm细化到了24.7μm,共晶硅也由针片状变质为颗粒状。合金的抗拉强度从24.6 MPa提高到了136.76 MPa、断后伸长率从几乎为零增加到了0.82%。     

Al-24%Si过共晶合金的磷锶变质效果研究

对Al-24%Si过共晶合金进行单一P、Sr变质及P-Sr复合变质处理,研究变质后微观组织。试验结果表明,单一P变质能很好的细化初晶硅,平均尺寸由未变质的200μm变为25μm,棱角钝化且弥散分布;单一Sr变质能使初晶硅产生鱼骨状,使共晶硅细化为短杆或蠕团状,且呈弥散分布;P+Sr复合变质对合金组织中的初晶硅和共晶硅均有一定的细化作用,但变质效果并不理想。     

ZL101合金的变质

采用扫描电镜, 对ZL101合金的Sr变质效果与保温时间、 Sr含量及晶粒尺寸的关系进行了研究. 结果表明 ZL101共晶硅的Sr变质具有长效性, 且达到最佳变质效果前有一时间间隔;加入的Sr量有一临界值, 超过此值, 变质效果变化不明显; 若共晶硅越细小, 变质效果则越好, 达到最佳变质效果的时间也随之缩短.     

Al-Si活塞合金中氟化除钙的研究

利用高倍金相显微镜和光谱仪研究了Al-Si活塞合金中氟化除钙,并对其机理进行了分析。试验结果表明:对Al-Si合金进行氟化除钙是行之有效的,Al-Si合金中的钙含量随着K2TiF6和AlF3的加入显著降低。添加1.5%K2TiF6,Al-Si合金中的钙含量由1 110×10-6降低到50×10-6;而添加1%AlF3,钙含量则降低到7×10-6。此外,高钙含量的磷变质Al-Si合金中添加K2TiF6和AlF3后,磷变质效果可恢复,初晶硅重新析出。     

过滤铸造对高硅铝合金中初晶硅尺寸的控制

初晶硅颗粒的细化是过共晶高硅铝合金制备过程中的一个主要问题。本研究提出了一种通过过滤的方式来获得含有细化初晶硅颗粒的高硅铝合金的方法。在过滤铸造的过程中,过共晶硅铝合金熔体保持在Al-Si二元相图共晶线偏上一点的温度。大颗粒初晶硅被筛网阻拦下来,细小的初晶硅颗粒连同共晶熔体穿过筛网进入下部坩埚冷却结晶。在本研究中通过以上方法所制备的高硅铝合金中硅的质量分数约为27%,初晶硅颗粒的平均直径在45 μm以下,圆度为1.43,布氏硬度为70 HB。通过该方法有望制备出初晶硅颗粒球形度更高、硅含量更高的高硅铝合金产品。     

Al-Si合金上激光熔覆Al-Fe青铜其过渡区在拉伸条件下的断裂行为

采用 2kW的CO2 激光器 ,在共晶型的Al_Si合金上熔覆Al_Fe青铜涂层 ,会产生一个特殊的过渡区。用有拉伸平台的剑桥S2 5 0MK3型SEM ,测试了该涂层的结合强度。并研究了该特殊过渡区中的断裂行为。结合强度主要受激光束扫描速率的影响 ,即扫描速度从 6mm·s-1提高到 14mm·s-1时 ,涂层结合强度也线性增加。但扫描速率超过 14mm·s-1时 ,涂层结合强度反而明显下降。动态观察断裂过程 ,发现裂纹的起点在针状组织层 (富CuAl2 层 )内。相比而言 ,裂纹扩展易于在富CuAl2 层进行。最后说明了扫描速率对结合强度影响的原因     

Al-Si系合金铸态晶粒细化技术的研究进展

介绍了目前使用最广的铸造合金Al—Si系合金的晶粒细化的现状及研究进展。对不同Al-Si合金的变质工艺，分别从机理、变质效果、综合成本以及适用性等方面进行了比较与分析，并且提出Al-Si系合金变质剂研究的最新思维和发展方向。     

An Al-12Si/ZnS powder inoculant for eutectic silicon in Al-12Si alloy

To obtain high-performance Al-Si-based cast alloys,refinement and modification of Si phases are required.An Al-12Si/ZnS powder inoculant was designed and fabricated using a chemical bath deposition method.The efficiency of the inoculant for modifying the eutectic Si phase in as-cast Al-12Si alloy was studied.Results show that Al-12Si/ZnS powder can significantly refine the eutectic Si in Al-Si cast alloys.The best refinement effect for eutectic Si is achieved with 17.5wt.%Al-12Si/ZnS powder.Coarse long needle-shaped eutectic Si with a length of 18μm was modified into approximately spherical shape with a diameter of 6.53μm,which is evenly distributed throughout the alloy.The E2EM model calculation indicates that the inter-plane misfit(F_p)and inter-atomic spacing misfit(F_r)between ZnS and Si are all less than 0.5%,which confirms that ZnS is a potential nucleation site for Si phase.The hardness,tensile strength,and elongation of Al-12Si alloys modified with 17.5%Al-12Si/ZnS powder increase 6.30%,16.18%and 55.45%,respectively,compared to the unmodified Al-12Si alloy.The fracture behavior of the alloy with 17.5wt.%Al-12Si/ZnS powder is dominated by transgranular fracture supplemented by intergranular fracture.     

Preparation of casting alloy ZL101 with coarse aluminum-silicon alloy

The coarse Al-Si alloy produced by carbothermal reduction of aluminous ore contains 55% Al, 25% Si and some impurities. The main impurities are slag and iron. The process of manufacturing casting Al-Si alloy ZL101 with the coarse Al-Si alloy was studied. The phase constitution and microstructure of the coarse Al-Si alloy, slag and ZL101 were examined by X-ray diffractometry and scanning electron microscopy. The results show that the content of silicon and iron in the casting alloy reduces with the increase of the dosage of purificant and manganese, but increases with the rise of filtering temperature. It is found that casting Al-Si alloy conforming to industrial standard can be produced after refining by using purificant, and removing iron by using manganese and added magnesium.     

过共晶铝硅合金对铝合金的变质作用研究

半固态加工技术中的一个关键问题就是如何制备优质的半固态合金棒坯料.通过在亚共晶Al-Si合金熔液中搅入初生Si相为颗粒状的过共晶Al-Si合金,使颗粒状Si相在液相线温度下扩散到熔液中,成为形核质点,抑止枝晶组织的形成,从而获得满足半固态加工要求的非枝晶组织.结合电镜分析结果,对变质作用的机理进行了初步分析.     

铝—锶长效细化变质剂的工艺性研究

ZL108合金用Al-Sr中间合金细化变质剂处理,α-Al晶粒数增多,变质效果良好,并可在熔炼温度下保持3-4h基本不衰退,使铝硅合金的综合性能有显著提高。     

铸造Al-Si合金变质剂的研究现状和发展动态

综述Al-Si合金变质剂种类,比较分析各自的工艺特点、变质效果、综合成本、研究应用的最新发展动态.在分析存在问题的基础上,认为发展和研究一种绿色、长效、高品质变质剂及相关的变质处理工艺,是必要的.含铈的混合稀土是Al-Si合金良好的变质剂,无渣无污染,节约能源,提高生产效率,提高合金的实收率,降低产品的综合成本,有着良好的应用前景.     

熔烧型料浆法制备Al-Si涂层的应用研究

用熔烧型料浆法在镍基高温合金ЖС6У表面制备了Al-Si涂层.对料浆层厚度对涂层深度、基材尺寸的影响,以及涂层的组织结构、显微硬度及性能进行了测试分析.结果表明,所制备的涂层组织结构致密,抗氧化、抗冲蚀性能好,涂层与基体是冶金结合,可广泛用于需要高温防腐的各种零部件上.