锑对共晶硅形貌变质作用的研究

利用SEM对加锑变质的铝硅共晶合金的金相及深蚀试样进行观察。研究共晶硅的平面及立体形貌,结果表明:锑可以使共晶硅的形貌由板片状转变成纤维杆条状,变质作用与钠相似;只是锑的变质能力较弱,须借助快冷实现;板片状与纤维杆条状实属同一种晶体生长方式,硅晶体生长速度较慢时,杆条侧向生长相联形成板片状,而晶体生长速度快时,杆条侧向生长来不及,仍为杆条状。     

铝硅合金的结晶与钠变质机制

本文依据铝硅合金的结晶生长,变质后硅晶体生长形貌与晶体结构的变化及变质机制需要统一的观点,以基本理论为指导综合分析了国内外与上述内容有关的论著。最后推理得出比较合理的钠变质的机制。     

稀土对过共晶Al-Si合金P变质效果的影响

研究了加入稀土元素La对P变质Al-18Si合金中Si的形态及尺寸的影响，结果表明：稀土元素La的加入优化了P的变质效果，在细化初晶Si的同时变质了共晶Si，并且明显减缓了P变质初晶Si的粗化趋势，使变质效果至少可维持6h以上，通过扫描电镜测定了稀土元素La在合金中的分布，并分析讨论了稀土元素La对P变质效果影响的机理和作用。     

La在液态Al—Si合金中的扩散研究

本文用阳极溶解计时电位法,对稀土金属La在液态Al-Si合金中的扩散系数进行了测定。结果表明,973K,La浓度18.0×10~(-4)mol·cm~(-3)时,La在Al-5.2wt-％Si合金液中的扩散系数平均值DLa(Al-SI)=(0.91±0.01)×10~(-5)cm~2·S~(-1)。在953-1053K温度范围内,求得La在合金液中的扩散系数与温度间存在下列关系: lgDLa(Al-SI)=-1.78×10~(-3)-4909/T同时求得扩散激活能Q=94.00kJ·mol~(-1)。为了便于分析比较,对Sr在某些条件下的扩散系数也进行了测试。通过La,Sr扩散数据的比较,分析了变质元素的扩散对变质过程中出现的潜伏期,临界冷却速度等问题的影响。     

Zn－Al－Si合金的组织性能及Na变质研究

研究了Ｓｉ合金化Ｚｎ－Ａｌ合金组织性能及Ｎａ变质对Ｚｎ－Ａｌ－Ｓｉ合金组织性能的影响．结果表明。Ｓｉ合金化可提高Ｚｎ－Ａｌ４３型合金的耐磨性，但降低其强度和韧性；Ｎａ变质可改变合金中Ｓｉ的形态，改善合金性能．     

用P和RE细化变质Al－20％Si合金

用磷（Ｐ）和混合稀土（ＲＥ）对Ａｌ－２０％Ｓｉ合金进行了细化变质处理。处理后的合金，初晶硅颗粒变细，其等效直径平均为２０ｕｍ左右，同时共晶硅得到变质。此外，合金的抗拉强度有所提高，在常温下达到２００～２４０ＭＰａ，在３００℃下达到１５０ＭＰａ左右。本文还叙述了Ａｌ－２０％Ｓｉ合金的细化变质工艺过程和条件。     

锶在Al-Si合金LM6中的变质作用

用Ｓｒ对Ａｌ－Ｓｉ合金ＬＭ６（英国牌号,我国相近牌号为ＺＬ１０２）进行变质处理,当ＬＭ６合金处于过共晶成分范围时,获得细小弥散分布的共晶Ｓｉ组织,但初晶Ｓｉ尺寸较大,呈多角形块状。将ＬＭ６合金调整为亚共晶成分后,几乎没有初晶Ｓｉ析出,从而得到变质效果良好的细小,弥散共晶Ｓｉ组织。     

加Sb变质对A1—Sil2.7％合金共晶硅生长的影响

采用自制的连续定向凝固装置,借助SEM和TEM考察了在较大生长速度范围内,(R=30～2500μm/s)Al-Si共晶的生长过程,着重考察了Sb变质元素的影响。发现加Sb变质后较未加变质剂时,硅相的微观结构特征没有明显变化,但更倾向于等温生长。其生长方式与未变质时相同。     

Al-Ti-B-Sr对Al-Si-Mg合金的变质细化作用

用快速凝固和热变形处理的Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ－Ｓｒ中间合金,对Ａｌ－Ｓｉ－Ｍｇ铝轮毂材料进行处理,试验结果表明：Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ－Ｓｒ中间合金可以对Ａａ－７Ｓｉ－０．３５Ｍｇ合金有效地细化与变质;改善Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ－Ｓｒ的细化与变质效果,Ａｌ－Ｓｉ－Ｍｇ合金的抗拉强度和延伸率较Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ、Ａｌ－Ｓｒ两种中间俣金分别外入时提高了约１０％和２５％。     

过共晶Al－Si合金用磷复合变质剂的研制

介绍了以磷及其化合物为主要原料，采用机械混合、压制成型的方法制备一种新型的过共晶ＡｌＳｉ合金用磷复合变质剂的制备过程，特点和使用方法。研究了该复合变质剂的变质效果并且确定了适宜的变质处理工艺。结果表明：自行研制的磷复合变质剂的制备工艺简单，技术可行，使用方便。Ａｌ２０％Ｓｉ合金经该变质剂变质处理后，初晶硅由板块状变成了均匀分布的团块状，平均尺寸为２０μｍ，共晶硅由粗大的长针状变成了短纤维状或细小颗粒状。变质后的合金力学性能显著提高，线膨胀系数降低。     

锶用于Al－Si合金的变质处理

钠对Ａｌ－Ｓｉ合金共晶硅相变质处理的有效时间短，满足不了现代铸造工艺制度的要求，所以近来采用Ｓｒ变质剂取代钠。本文介绍了Ｓｒ变质处理的发展现状和与Ｓｒ变质处理有关的一些技术问题。     

稀土La对ZL101A合金组织及性能的影响

在ZL101A合金中加入不同量La，研究了其微观／宏观组织和热处理后的性能。实验结果表明。在金属型铸造条件下，加入质量分数为0．6％左右的La对ZL101A合金具有最好的变质效果，共晶硅全部变为细小点状。稀土La的加入可将合金晶粒尺寸由未变质时的3mm细化到1mm。共晶硅变质以及晶粒细化主要是由于加入的La富集在共晶硅前沿，阻碍了共晶硅长大。合金抗拉强度和伸长率随着La的增加而提高，但La超过一定量后合金抗拉强度和伸长率均会有不同程度的降低。     

A1—Si合金稀土氟盐变质剂研究

试验研究的结果表明,当添加适当的熔剂时,氟化稀土对金属型和砂型铸造Al-Si合金均有良好的变质效果,理论分析表明,该变质剂通过和熔体作用,产生稀土元素,从而起到变质作用。     

变质剂Al-Sr中间合金的制备及其变质效果

用对掺法制备Al-Sr中间合金。试验表明，要获得锶的高实收率、锶的最佳加入温度应为780－850℃，不宜用含氯或氟的精炼剂精练，锶应以小块状加入。用自制的Al-Sr中间合金对ZL101铝合金进行变质处理，试验表明，Al-Sr中间合金能使Al-Sr合金中的硅相从粗大的针、片状转变成细小的纤维状，铝相电得到细化，变质效果长达5h。     

稀土La对Al-Si合金的变质作用机理研究

采用铸锭冶金法制备了含不同量稀土La的Al-17Si-xLa（x=0,0．3,1,3,6％）合金,通过光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）与电子探针微区分析（EPMA）等方法,观察和分析了稀土La对过共晶Al—Si合金微观组织的影响以及合金中富La相的形貌与成分,探讨了La对Al—Si合金的变质作用机理。结果表明,稀土La时二元过共晶Al—Si合金中的Si相有变质作用,但对共晶Si的变质效果比时初晶Si的变质效果更明显,La为3％时变质效果最佳;La主要是通过在Si／Al界面前沿富集来影响Si相的长大方式而起作用的。     

Al-Si合金中Si相的团粒化研究

利用金相和电子探针等手段研究了AC8C、ZL104和ZL109牌号的亚共晶及共晶Al-Si合金中共晶和初晶Si相的团粒化。结果表明，用Sr变质处理附以热处理手段相结合的方法可促使共晶Si相呈团粒状。并均匀分布干铝基体上，加入TiB2粒子可进一步促进共晶Si趋于圆滑，甚至使之团球化。使用杆状Al-P中间合金后，可使共晶Al-Si合金析出大量初晶Si，获得过共晶组织，并在一定条件下可促使初晶Si晶粒团粒化，提高活塞的金相等级。另外，在Si、Cu和Mg成分一定的条件下可形成一个球状复合相，为获得真正的球状Si相开辟了新思路。     

La、Ce对Al-24Si合金中Si相生长的作用

研究了La、Ce混合稀土对过共晶Al-24Si合金中初生Si和共晶Si形态的影响。采用不同的腐蚀、萃取方法,得到未变质和La、Ce混合稀土变质的过共晶Al-24Si合金中初生Si和共晶Si相完整的立体形貌,借助扫描电镜和能谱仪对其进行形貌观察和物相分析。结果表明,在Al-24Si合金结晶过程中,La、Ce通过在Si/Al界面前沿合金液中的富集作用,一方面抑制了Si相的长大,另一方面通过成分过冷影响Si相的长大方式,使其以非小平面即粗糙界面方式长大,改变初生Si和共晶Si相的形貌;对合金中形成的稀土化合物进行能谱分析表明,化合物中Si的摩尔分数较高,证明在稀土化合物的形成过程中部分消耗了Si原子,使初生Si和共晶Si长大时组织中Si含量减少,有效阻碍了初生Si和共晶Si的长大。     

锶－稀土长效变质剂的应用

研究了铝－锶－稀土合金对铝硅合金中的共晶硅及亚共晶硅的细化变质作用，该变质剂变质时间可保持４小时以上不衰退，同时还具有除气和净化铝液的功能，克服了单独用锶变质时吸气及不能同时用氯化物精炼等问题，并发现了Ｓｒ与ＲＥ在变质过程中有协同效应。