Y和Sc对A356合金组织与性能的影响

对比研究了微量稀土元素Y、Sc对A356合金铸态显微组织和力学性能的影响。结果表明,0.3%的Y、0.3%的Sc均能明显减小合金中α-Al枝晶间距,细化α-Al晶粒,使片状共晶Si部分纤维化,但对Si变质效果均不如Sr。等量Y和Sc细化变质效果相比,Y的细化效果不如Sc,但Sc对共晶Si的变质效果不如Y;与之相对应,Y提高A356合金铸态力学性能的幅度优于等量Sc。     

稀土Y对A356铝合金微观组织和性能的影响

研究了稀土Y对A356铝合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,稀土Y是A356合金的一种优良变质剂,可以明显细化合金的微观组织。不仅使初生的α-Al由树枝晶转变为细小胞状晶和等轴晶,而且使块状的共晶硅转变为细小纤维状或颗粒状。加入0.3%的稀土Y,合金的力学性能最优,抗拉强度和伸长率分别提高了17.7%和60%。     

A356合金铸造工艺及组织与性能研究

研究了壳型预热温度、壁厚和变质处理对A356合金显微组织和力学性能的影响,分析了工艺参数和变质剂的作用机理。结果表明,不同壳型预热温度下未变质A356合金的金相组织都为枝晶α-Al和共晶硅相,且随着壳型预热温度的升高,枝晶α-Al不断粗化、共晶硅相不断聚集和长大,未变质A356合金的抗拉强度、断后伸长率和硬度都呈现为逐渐降低的趋势;随着壁厚的增加,La变质和Sr变质A356合金的α-Al枝晶不断粗化,共晶硅相也逐渐发生聚集和长大,抗拉强度、断后伸长率和硬度都呈现为逐渐降低的趋势;采用La或者Sr变质能够细化A356合金组织,并且相对未变质A356合金具有更高的强塑性,但是La变质A356合金对壁厚的敏感性相对Sr变质A356合金更小。     

电磁搅拌时间对半固态A356合金凝固组织的影响

应用变频控制的电磁搅拌装置对低过热度浇注的A356合金熔体进行短时弱电磁搅拌,探讨了不同的搅拌时间对合金凝固组织中的初生α-Al相和共晶相形貌与分布规律的影响,从而得到最佳的电磁搅拌工艺参数.研究表明,A356合金熔体在620℃浇注,并经频率为30 Hz的电磁搅拌15 s,在615℃保温10 min后,初生α-Al的平均等积圆直径为55.70μm,平均形状因子达到了0.86,共晶组织颗粒细小、致密且分布均匀,此条件下得到的半固态A356合金浆料的室温凝固组织形貌最好.     

Al-5Ti-B和稀土Y复合添加对A356合金半固态凝固组织的影响

采用稀土Y及Al-5Ti-B中间合金对A356铝合金进行细化处理,并用低温浇注技术制备半固态坯料.研究了单独添加Al-5Ti-B和稀土Y以及两者复合添加时对A356铝合金半固态凝固组织的影响.研究结果表明,Al-5Ti-B和稀土Y对A356铝合金半固态初生相的形貌及尺寸均有不同程度的改善.将两者复合添加时,可显著提高合金中初生相的形貌及尺寸,得到细小、圆整且分布均匀的半固态组织,其添加量的最佳组合为0.02％的Ti与0.5％的Y.探讨了两者复合添加对合金凝固组织的细化机理.     

Al5TiB对A356合金流动性的影响

通过研究Al5Ti1B加入对A356合金凝固过程微观组织演变的影响,探讨Ti／B对A356合金流动性的影响机理。通过研究表明,AlTi1B量〈0．1％时能够使A356流动性上升,0．1％〈Al5Ti1B量〈0．5％A356流动性下降。对流动性而言A356最佳Al5Ti1B添加量为0．1％;组织分析认为,少量Al5Ti1B的加入促进α-Al晶粒形核,大量α-Al晶核的形成使周围成分过冷,抑制晶粒迅速长大,相对延长液态时间,使合金流动性提高;继续添加Al5Ti1B,熔体中TiB2异质颗粒过剩,使合金液相线上升,凝固区间扩大,潜热释放不集中,形核温度上升,流动性降低。适量Al5Ti1B的加入能增加A356中α-Al形核率,减小晶粒尺寸,提高流动性。     

Sc和Y复合作用对A356合金组织和性能的影响

制备了不同Sc和Y含量的A356合金,通过金相显微分析和拉伸性能测试等,研究了复合添加稀土Sc和Y对A356合金组织与性能产生的影响。结果表明,复合添加微量Sc和Y后,A356合金组织中形成了Al3Sc、Al3Y强化相,α-Al基体得到明显细化,大部分共晶Si形态由片状向颗粒状转变,合金的抗拉强度和塑性得到明显提高。当添加0.2%的Sc和0.2%的Y时,效果最佳。Y和Sc含量过多时,导致合金组织成分偏聚,综合力学性能变差。     

La对再生A356合金凝固组织及力学性能的影响

采用直读光谱仪、金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、电子万能拉伸试验机和JMatPro12.4软件研究了La含量对A356铝合金凝固组织的影响。结果表明，A356合金的平衡组织主要由α-Al、共晶Si、Mg₂Si、β-Al₉Fe₂Si₂、Al₁₁La₃和Al₈FeMgSi₆相组成。随La含量由0增加至0.5%,A356合金中的α-Al组织几乎全部由粗大枝晶转变为等轴晶和类等轴晶，抗拉强度由149 MPa增加至182 MPa,伸长率由4.8%增加至7.7%。     

Y, Nb对快速凝固TiAl合金组织和性能的影响

研究了元素Y和Nb对用熔体快淬法制备的TiAl基快速凝固合金组织及性能的影响。发现添加Y的快速凝固TiAl合金主要为等轴晶,主要组成相为α2和少量的γ相。随着Y含量的增加,γ相的含量增加,快速凝固TiAl合金的组织逐渐细化。不同Nb含量的快速凝固TiAl合金的组织为块状结构和层片状结构,主要由γ和α2两相组成,层片间距显著细化,为15～17nm。快速凝固TiAl合金的硬度比其铸态合金显著提高。     

近液相线法制备A390合金显微组织的演变

采用近液相线法制备半固态A390合金,研究了A390合金在液相线温度附近保温时,其凝固组织形态随保温温度和时间的演变规律.结果表明,当保温温度从695℃逐渐降至650℃左右时,A390合金的凝固组织中α-Al相由树枝晶状逐渐演变成蔷薇状晶和近似球状的形态,初生Si相也不断细化且形态趋于圆整;在635～650℃之间保温40～55 min时,能够使A390合金获得细小、均匀的颗粒状初生Si相和较为圆整的α-Al相微观组织.随着冷却速度的提高,保温处理后A390合金凝固组织的初生Si更加细小,α-Al相更加圆整.     

Cu对稀土A356合金组织及力学性能的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪、X射线衍射和万能电子拉伸试验机等手段,研究了稀土微合金化A356合金添加Cu后的显微组织和力学性能。结果表明,Cu对提高A356合金的强度具有显著的效果,不但细化了合金组织中的α-Al相,且使共晶Si由棒状转变为细小圆整的颗粒状,弥散分布在α-Al相晶界上。添加2.5%的Cu后A356合金力学性能最佳,抗拉强度、屈服强度及伸长率分别为322 MPa,235 MPa和4.6%,相比未添加Cu的A356合金分别提高了10.35%、26.82%和降低了21.5%。     

稀土La对半固态A356铝合金凝固组织的影响

利用Al-La稀土中间合金对液态A356铝合金进行了细化处理,并用低温浇注技术制备了半固态A356铝合金浆料,研究了细化处理对所制备半固态A356铝合金的初生α-Al相形貌和尺寸的影响。结果表明,细化处理的A356铝合金经低温浇注可制备具有颗粒状和蔷薇状初生α-Al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-Al相的晶粒尺寸和颗粒形貌。探讨了稀土La对半固态A356铝合金的初生α-Al相细化机理。     

La、Y微合金化对铝硅合金组织及其耐腐蚀性的影响

研究了La、Y微合金化对A356铝合金组织及其耐腐蚀性的影响。结果表明,在微合金化的作用下,A356铝合金随La、Y元素加入量的增加,其初生相细化较显著并呈先增大后减小的趋势,添加0.15wt%La,0.3wt%Y时,晶粒细化效果最佳。此微合金化对A356合金中α-Al晶粒的细化效果明显优于La。在微合金化的作用下,A356铝合金的耐腐蚀性得到了显著的改善,这主要是通过微合金化手段细化其晶粒来实现的。     

La、Y微合金化对铝硅合金组织及其耐腐蚀性的影响

研究了La、Y微合金化对A356铝合金组织及其耐腐蚀性的影响。结果表明,在微合金化的作用下,A356铝合金随La、Y元素加入量的增加,其初生相细化较显著并呈先增大后减小的趋势,添加0.15wt%La,0.3wt%Y时,晶粒细化效果最佳。此微合金化对A356合金中α-Al晶粒的细化效果明显优于La。在微合金化的作用下,A356铝合金的耐腐蚀性得到了显著的改善,这主要是通过微合金化手段细化其晶粒来实现的。     

机械振动对A356合金组织与力学性能的影响

通过改变机械振动频率、振幅和振动角度,考察了不同机械振动参数对A356合金的组织与力学性能的影响。结果表明,当振动频率为20~30Hz、振幅为0.3~0.6mm,机械振动角度为0°时,A356合金中的初生α-Al相和二次枝晶细小,A356合金可以取得理想的强度和塑性结合。     

GPa级超高压下Mg-6Zn-1Y合金晶体形态及凝固组织分析

利用扫描电镜（SEM）并配合能谱（EDS）、XRD研究了超高压凝固下Mg-6Zn-1Y合金晶体形貌和凝固组织。结果表明：GPa超高压下凝固,随着凝固压力的增大,α-Mg晶体形态由1.03×0-9 GPa(常压)下的树枝晶→细树枝晶→柱状树枝晶→粒状“胞晶”的转变,固/液界面趋于稳定。1.03×10-9 GPa下实验合金的凝固组织由α-Mg相、I-Mg3Zn6Y和S-Mg43Zn4Y3相3相组成,2~6 GPa下实验合金的凝固组织由α-Mg、I-Mg3Zn6Y和S-Mg43Zn4Y3相和高Y含量的Mg-Zn-Y三元相4相组成     

添加微量稀土对锶变质铝轮毂材料组织和性能的影响

采用光学显微镜和扫描电镜等分析手段研究了微量稀土对锶变质A356合金组织和性能的影响。研究结果表明：对锶变质A356合金添加稀土元素既能起到细化初生α-Al晶粒的作用，也能加强对共晶硅的变质效果。同时对铝合金熔体有良好的净化除气作用，能明显改善A356合金的冶金质量。当稀土添加量为0.3％（质量分数）时，A356合金的抗拉强度和伸长率分别达到了306MPa和12．6％，比锶单独变质分别提高了25．9％和70．2％。     

稀土Y对Sr+B复合变质A356合金组织与性能的影响

在Sr+B复合变质A356合金的基础上加入稀土Y,通过光学显微镜及扫描电镜观察不同Y添加量对合金铸态显微组织形貌和尺寸的影响,并分析其力学性能和导热性能的变化规律。结果表明：稀土Y的添加不会影响Sr+B的变质效果且会使合金组织进一步细化,α-Al晶粒尺寸由未加Y变质时的62μm降低至44μm,二次枝晶臂间距从未变质时的12μm降低至9μm;A356铝合金中引入稀土Y会导致导热性能小幅度降低,但可以显著提升拉伸性能。当稀土Y添加量为0.4wt.%时,合金的综合性能最佳,热导率为158.8 W/（m·K）,抗拉强度和伸长率分别为209.9 MPa和11.44%,与未加入稀土Y相比分别提升19.55%和167.29%。     

6022铝合金铸态组织研究

采用金相显微镜(OM)及扫描电镜(SEM)对6022铝合金的铸态组织进行了观察,并采用能谱分析仪(EDS)对合金在凝固过程中的形成相进行了分析.结果表明,6022合金铸态组织中主要存在α-Al、Mg2Si、Si和β-Al5FeSi等相,在合金的凝固过程中,不仅产生α-Al Mg2Si的二元共晶结构,而且还产生α-Al Mg2Si Si三元共晶结构.合金凝固过程为L→α-Al L1→α-Al (α-Al β-Al5FeSi) L2→α-Al (α-Al β-Al5FeSi) (α-Al Mg2Si) L3→α-Al (α-Al β-Al5FeSi) (α-Al Mg2Si) (α-Al Mg2Si Si).     

凝固压力对A357合金凝固组织及含Fe相的影响

研究了不同凝固压力作用下A357合金的反重力铸造凝固过程,分析了凝固压力和冷却速率对合金凝固组织二次枝晶间距λ2和含Fe相的影响.结果表明,由试样中心到边缘,随着冷却速率的增加,λ2减小,合金微观组织α-Al枝晶细化;凝固压力从1.55 kPa增加到30.90 kPa时,λ2减小,同时,冷却速率愈大,α-Al枝晶细化愈明显.增大凝固压力也使合金组织中含Fe相由针状转变为骨骼状.