熔体反应制备Al3Zr（p）、Al2O3（p）／A356复合材料的凝固组织和性能

对Al-ZrOCl2体系采用熔体反应制备Al3Zr(p)、Al2O3(p)/A356复合材料。结果表明,原位生成的Al3Zr和Al2O3均为多面体位粒,且Al3Zr表面存在生长小面（facet)。复合材料凝固组织中ZrOCl2加入量的增加,颗粒分数增大,颗粒分布更均匀。但反应温度高于900℃时,Al3Zr颗粒出现板块状集聚生长,拉伸试验表明,Al3Zr(p)、Al2O3(p)／A356复合材料具有比基体更高的抗拉强度,并随ZrOCl2加入量的增加而提高,其拉伸断口为混合型断裂。     

高密度脉冲电流对A356铝合金低温熔体凝固组织的影响

研究了高密度脉冲电流的A356铝合金低温熔体凝固组织的影响。实验中对680和630℃的低温熔体施加脉冲电流处理。对比试验和凝固曲线测试结果表明。低温熔体中施加脉冲电流有利于增大凝固过冷度，提高冷却速率。缩短凝固时间。细化凝固组织。同时，经脉冲电流处理后，随熔体的保温时间延长。凝固组织逐渐粗化。分析认为，低温熔体结构比凝固过程本身更能影响最终凝固组织。     

ZrOCl_2-Al体系熔体反应生成Al_3Zr_((p)),Al_2O_(3(p))/Al复合材料的反应机制

利用X射线衍射仪 (XRD)和扫描电子显微镜 (SEM ) ,对ZrOCl2 Al体系熔体反应生成的复合材料组织进行了分析 ,结果表明 :ZrOCl2 Al体系反应生成相为Al3 Zr和α Al2 O3 ,颗粒尺寸为 0 .2～ 5 μm ,形状以多面体为主 ;随反应起始温度升高 ,生成的颗粒体积分数增大 ,熔体温度也升高 ,但当熔体温度高于 12 0 0℃时 ,Al3 Zr出现聚集、长大。提出了ZrOCl2 Al体系的反应是气液反应和固液反应的复合过程 ,建立了ZrOCl2 /Al反应中的控制环节ZrO2 /Al反应的动力学模型及化学反应速率的关系式。     

熔体反应内生Al基复合材料的制备和凝固组织控制

采用一种新型的金属基复合材料制备工艺－熔体反应法,制备了二种内生颗粒增强Ａｌ基复合材料：一种为Ａｌ／ＴｉＡｌ３,另一种为分明采用混合盐体系和氧化物体系制备的Ａｌ－４．５Ｃｕ／ＴｉＢ２,Ａｌ／ＴｉＡｌ３复合材料中的ＴｉＡｌ３随熔体反应时间增加和反应温度的升高,由细小的颗粒长成粗大的短棒状组织。     

(ZrB_2+Al_2O_3+Al_3Zr)_p/A356复合材料的原位直接反应法制备及微观组织(英文)

采用A356-(K2ZrF6+KBF4+Na2B4O7)作为熔体直接反应体系制备(ZrB2+Al2O3+Al3Zr)/A356复合材料。利用XRD、SEM和TEM等测试技术研究复合材料的相组成和微观组织。结果表明,复合材料增强相由ZrB2和Al2O3陶瓷相颗粒和Al3Zr金属间化合物相颗粒组成。ZrB2颗粒易团聚形成颗粒团簇并沿α(Al)合金晶界分布;ZrB2颗粒的微观形貌为六边形,尺寸在50nm左右。TEM研究发现,Al3Zr颗粒以小面形式生长,其长径比约为20;Al2O3颗粒形貌为长方体状和椭圆状,尺寸约为0.1μm。此外,基体与颗粒的相界面干净,无界面反应物生成。     

熔体混合处理对A356铝合金组织的影响

采用熔体混合技术处理A356铝合金,并通过再次重熔加热研究熔体混合处理细化效果的稳定性。利用光学显微镜观察合金组织,用Image Pro金相分析软件测定了初生α-Al相的平均直径。结果表明,熔体混合技术能较好地细化A356铝合金中的初生α-Al相,且A356铝合金的熔体混合处理在650℃下具有较好的一次重熔稳定性。     

熔体处理对A356合金半固态浆料组织的影响

研究了熔体处理对A356合金半固态浆料组织的影响，结果表明，适当的熔体处理工艺具有一定的生成非枝晶组织的作用，但很难实现半固态浆料的快速制备；“熔体处理＋双向电磁搅拌”复合技术具有较高的浆料制备效率，为流变成形的制浆提供了可能。同时，优化出A356合金的最佳熔体含量（质量分数），即0．6％的Al-5Ti-B和0．4％的A1-10Sr。     

电磁搅拌法合成(Al2O3+Al3Zr)p/A356复合材料的凝固组织

在电磁搅拌作用下用A356-Zr（CO3）2组元通过熔体反应法原位合成了Al2O3、Al3Zr颗粒增强铝基复合材料，扫描电镜观察试样凝固组织发现：复合材料中内生增强颗粒粒度为1～3μm，并随着搅拌强度的增加，增强颗粒在基体中的体积分数和弥散度显著提高，原因是电磁搅拌促进了传热和传质扩散，改善了原位合成动力学条件；同时Si相形貌由片状初晶硅向针状、细棒状共晶Si转变，随搅拌强度的增加硅相变质，这是电磁搅拌和内生颗粒共同作用的结果。     

冷却速率对A356铝合金半固态浆料凝固组织的影响

通过将半固态浆料浇注到不同冷却速率的模具中,研究冷却速率对半固态浆料凝固组织的影响。结果表明,铸件的凝固组织受冷却速率的影响较大,随着冷却速率的降低,晶粒的形状逐渐向近球形演化,同时伴随着晶粒尺寸的长大。综合考虑凝固组织中的晶粒尺寸和形状的变化规律,当冷却速率为0.40~0.31℃/s时,所得凝固组织最为理想。     

熔体浇注温度和板倾斜度对倾斜板制备A356铝合金的凝固和显微组织的影响(英文)

采用倾斜板制备A356铝合金半固态浆料。通过倾斜板底部的逆流水冷却使A356合金熔体在流下倾斜板时发生局部凝固,从而导致在板壁上形成连续柱状枝晶。由于强制对流作用,这些树枝晶被折断成等轴和破碎的晶粒,然后被连续冲洗而在斜板出口形成半固态浆料。熔体浇注温度是影响凝固组织的重要条件,而倾斜度为优质半固态浆料提供必要的剪切作用。将得到的浆料在金属模具中凝固以制备理想显微组织的半固态铸造坯料。然后,通过热处理以提高半固态铸造坯料的表面质量。对半固态铸造和热处理后坯料的显微组织进行分析。研究熔体浇注温度(620,625,630和635°C)和板倾斜度(30°,45°,60°和75°)对斜板制备A356铝合金的凝固和显微组织的影响。结果表明:在625°C的熔体浇注温度和60°斜板倾角时,A356铝合金具有细小和球状的晶粒,是最佳的显微组织。     

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%。     

Al-ZrOCl_2反应体系制备ZrAl_(3(p)) Al_2O_(3(p))/Al复合材料

从Al ZrOCl2 体系利用熔体直接反应法制备了原位ZrAl3 和Al2 O3 颗粒增强铝基复合材料。Al Zr O体系中原位形成的ZrAl3 具有四方结构 ,其最大尺寸为 4μm ,纵横长度比小于 2 .0。此外 ,还有一定数量的亚微米级Al2 O3 颗粒生成 ,其晶体为六方结构 ,纵横长度比大于 2 .0。ZrAl3(p) ,Al2 O3(p) /Al复合材料凝固组织中 ,随ZrOCl2加入量的增加 ,生成的颗粒尺寸更小 ,分布更均匀。拉伸试验表明 :Al ZrOCl2 体系制备的复合材料具有高的强度和塑性 ,断口组织中存在大量韧窝 ,韧窝中镶嵌着细小颗粒 ,属韧性断裂。     

Al-Ti-C-Sr对A356合金组织和性能的影响

在A356熔体中分别加入自制的Al-5Ti-0.25C-2Sr和Al-5Ti-0.25C-8Sr中间合金,研究了这两种中间合金对A356合金显微组织和力学性能的影响.结果表明,向A356中分别添加质量分数0.5%的Al-5Ti-0.25C-2Sr和Al-5Ti-0.25C-8Sr后,A356合金晶粒尺寸由42.5 μm分别减小至33.2 μm和30.6 μm,共晶硅从粗大的针片状转变为细小的短杆状或点状;T5处理后,添加Al-5Ti-0.25C-8Sr的A356合金的共晶硅粒状化效果较未添加Al-Ti-C-Sr的和添加Al-5Ti-0.25C-2Sr的好一些,其共晶硅颗粒均匀细小,圆整度高;加入质量分数0.5%的Al-5Ti-0.25C-2Sr或Al-5Ti-0.25C-8Sr后,T5态A356合金的抗拉强度由217.6 N/mm2分别提高到235.8 N/mm2和248.2 N/mm2,伸长率由10.1%分别提高到11.2%和11.8%.     

用20 ppi陶瓷过滤器过滤A356铝合金熔体的实验

用20 ppi泡沫陶瓷器过滤净化A356铝合熔体实验,对比分析了经过滤和未经过滤试样的抗拉强度和伸长率性能,对试样断口进行了扫描电镜分析。     

Al_2O_3(3(p))/Al金属基复合材料工艺及性能

采用半固态搅熔复合模锻成形工艺方法，获得不同重量百分比的Al2O3颗粒增强铝基复合材料，研究了其机械性能、耐磨性及工艺参数的作用规律。     

凝固组织和Mg含量对A356合金快速热处理的影响

研究了凝固组织和Mg含量对A356合金快速热处理的影响。结果表明,A356合金经过Sr变质后,其凝固组织中的共晶Si形貌由纤维状变成球状,初生α相的晶粒尺寸减小。经过540℃×20 min+170℃×90 min快速热处理,合金微观组织中的Mg₂Si强化相能够充分固溶到基体中,其抗拉强度与T6态的基本相同。随着合金中Mg含量增加,固溶处理时,Mg₂Si相充分固溶进基体所需要的时间增加。当合金中Mg含量由0.3%增加到0.9%时,则需要经过540℃×40 min+170℃×90 min快速热处理,其力学性能与T6态的基本相同。     

Al_2O_3短纤维/ZA22合金复合材料凝固的方式及组织

采用扫描电镜及能谱仪等测试手段研究了挤压铸造Ａｌ２Ｏ３短纤维增强ＺＡ２２合金复合材料的凝固方式及组织特征。结果表明：在该复合材料中,短纤维呈准二维随机分布,ＺＡ２２合金基体初晶在纤维间隙中生核长大,纤维周围被低熔点物质环绕。压力、纤维及稀土铈的存在均使ＺＡ２２合金组织细化。在复合材料制备过程中,纤维预制块对大块稀土化合物或其它杂质有阻挡作用。     

Y对再生A356铝合金凝固组织及力学性能的影响

采用JMatPro软件、直读光谱仪、金相显微镜、X射线衍射仪、电子万能拉伸试验机和扫描电镜研究了Y对再生A356铝合金凝固组织及力学性能的影响。结果表明,再生A356合金的凝固组织以初生α-Al和颗粒状共晶硅为主。随着Y加入量由0增加至0.5%,合金的α-Al晶粒尺寸逐渐减小,抗拉强度和伸长率逐渐增大;合金中生成的Al₃Y相为α-Al的优良异质形核质点,同时其还对共晶Si起到显著的变质细化作用。     

加Ti、B方式对A356合金组织和性能的影响

通过对比试验研究了在相同Ti含量和相同Ti、B质量比时,不同加Ti、B方式对A356合金组织和力学性能的影响.结果表明,电解加钛的A356合金的晶粒细化效果总是优于熔配加钛和钛盐加钛,钛、硼联合细化方式比单独加钛细化效果好.钛、硼联合细化A356合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率高于对应的单独加钛A356合金.加钛、硼方式对A356合金强度影响较小,但对A356合金塑性影响较大.电解加钛A356合金强度与熔配加钛合金相当,较钛盐加钛合金稍高,但伸长率均显著大于熔配加钛和钛盐加钛A356合金.     

Al-Zr-O体系熔体反应法合成复合材料的微观组织和拉伸性能

采用熔体反应法 ,以ZrO2 、ZrSiO4 和ZrOCl2 粉剂为反应物在熔融的铝 ( 85 0℃ )中成功制备了Al/ (Al3 Zr Al2 O3 ) P 复合材料。扫描电镜 (SEM )和电子探针 (EPMA)分析表明 :Al Zr O体系反应生成的复合材料 ,颗粒尺寸细小 ,Al2 O3 为 1～ 3μm ,Al3 Zr小于 1μm ,且弥散分布于基体中。拉伸试验结果显示 :Al Zr O体系反应生成Al/ (Al3 Zr Al2 O3 ) P 复合材料的抗拉强度和屈服强度较基体纯Al均显著提高。其中Al ZrOCl2 体系生成的复合材料的抗拉强度为14 8 7MPa ,屈服强度为 112 4MPa ,分别较基体纯Al提高了 93 6 %和 170 8%。