LaCe混合稀土添加量对A390合金的组织和硬度的影响

采用LaCe混合稀土对A390合金进行了变质处理。研究了LaCe混合稀土添加量对A390合金组织和硬度的影响。结果表明,LaCe混合稀土对过共晶A390合金具有良好的变质作用,其最佳添加量为0.5%。此时,合金中初生硅由未变质的板块状或板条状变成了细的多角形和近球形,平均尺寸由65μm减小到18μm;继续增加稀土添加量,初生硅形态和尺寸有粗化的趋势。变质后的A390合金中检测到富稀土针状相。当LaCe混合稀土加入量为0.5%时,合金的硬度达到最大值。继续增加LaCe混合稀土的添加量,合金的硬度呈现下降趋势。     

变质处理对MB2镁合金挤压变形前后组织与性能的影响

通过加入稀土及其他合金元素对MB2镁合金铸锭进行复合变质处理,随后在330℃下进行挤压成形,得到强度高、塑性变形性能优良的镁合金型材,并采用金相显微镜、图像分析系统及MTS-810材料测试系统等分析了变质元素对镁合金组织性能的影响.结果表明,变质处理可以使β-Mg17Al12相由原来的连续网状分布变为分散的粒状分布,并使铸态MB2镁合金的晶粒由原来的100～200μm细化到约15～35μm;挤压变形后变质的MB2镁合金晶粒进一步细化到5～10μm左右,合金的抗拉强度和伸长率分别由原来的247MPa和13%提高到312MPa和22%.     

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.     

Na变质处理对Al-10.5Si合金共晶硅尺寸及性能的影响

通过Na盐变质处理得到3种不同共晶Si尺寸的4045合金,钠盐加入量分别为0、0.6%、0.9%,对应的共晶Si平均尺寸分别是26μm、13μm、3μm。通过拉伸试验、毛刺分切试验等研究共晶Si与4045合金组织及性能之间的关系。结果表明,变质后4045中共晶Si尺寸明显减小,0.9%Na变质后共晶Si尺寸从未变质的26μm减小到3μm,屈服强度从75 MPa升到81 MPa,伸长率从7.7%提高到11.0%,但共晶硅尺寸减小使得材料分切后微毛刺的高度增加。     

镧铈混合稀土变质Al-28%Si活塞合金

采用镧铈型混合稀土对过共晶Al-28%Si活塞合金进行了变质处理,对其显微组织和力学性能进行了研究。结果表明:与单一稀土铈变质相比较,镧铈型混合稀土对该合金具有较好的变质效果,初晶硅的尺寸基本保持在20μm左右,且尖角大多钝化呈团球化状,共晶硅呈短杆状均匀分布;合金经过混合稀土变质后,晶界处产生复杂化合物组织起到了弥散强化作用,使其综合力学性能明显提高,尤其是高温强度的显著提高,已完全满足活塞合金在使用性能上对高温强度的要求。     

变质和细化工艺对原位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,通过添加稀土Ho、P、混合稀土、Ca对Mg2Si相进行变质(细化)处理,观察变质(细化)前后材料的组织与力学性能变化,确定合适的变质(细化)剂。结果表明:经不同变质剂变质处理后,材料中初生Mg2Si相尺寸都有所减小,变质效果依次为:稀土Ho变质P和混合稀土复合变质P或混合稀土单一变质Ca细化。经稀土Ho变质处理后,初生Mg2Si相转变为不规则的块状或长棒状,共晶Mg2Si变成纤维状,聚集在初生Mg2Si相周围,初生Mg2Si相尺寸达到16μm左右;经稀土Ho处理后,该合金的力学性能有所提升,抗拉强度提升至180 MPa以上,硬度提升至84HB以上。     

混合稀土对过共晶Al-20Si合金显微组织与力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子探针及力学性能测试,研究了不同比例的混合稀土Pr和Y对过共晶Al-20Si合金显微组织与力学性能的影响。结果表明:Al-20Si合金中添加稀土Pr和Y能使合金中粗大的块状及五瓣星状初生Si变质为细小的块状和部分粒化;当Pr和Y按质量比1:1的比例混合(0.5%Pr、0.5%Y,质量分数)时,细化效果最为显著,初生Si尺寸由96μm减小到41μm,减小57.3%,共晶Si由粗大的针片状变质为类蠕点状;此时,合金的抗拉强度由93 MPa提高到143 MPa,伸长率从1.12%提高到2.79%,分别提高53.8%和149%。     

过共晶铝硅合金的细化变质处理

用磷、硫和混合稀土对过共晶铝硅合金进行了细化变质处理。细化变质处理结果表明，用磷、硫和混合稀土进行细变质，其效果比用磷和硫或磷和混合稀土细化变质的效果还好。前者初晶硅颗粒等效直径平均值为１２．２８μｍ，后两者分别为１５．２８μｍ和２０．０３μｍ。文中还叙述了用磷、硫和混合稀土细化变质过共晶铝硅合金的工艺过程和条件。     

稀土La变质Al-12.35Si合金的组织及性能

通过添加Al-La中间合金的方式对含多种合金元素的Al-12.35Si合金进行稀土La变质处理,研究La含量(0.1%～0.8%)对其微观组织及力学性能的影响。结果表明,适量La可以减小长针状共晶Si尺寸,细化第二相组织,减小初生α-Al二次枝晶臂间距。过量La可引起过变质,致使合金组织粗化。当La含量为0.2%时,Al-Si合金凝固组织变质效果最为理想且其力学性能最佳,抗拉强度从168MPa提高至188MPa,伸长率从0.44%提高到0.53%;随着La含量继续增加,合金强度及塑性下降。     

磷变质对Al-17.5Si-4.5Cu-1Zn-0.7Mg-0.5Ni变形合金初晶硅形貌与室温拉伸性能的影响

研究了磷变质对半连续铸造Al-17.5Si-4.5Cu-1Zn-0.7Mg-0.5Ni变形合金初晶硅形貌与室温拉伸性能的影响。结果表明:磷变质处理后,铸锭(直径100 mm)中初晶硅形核率增加、颗粒分布均匀,其心部初晶硅平均尺寸由未变质处理的37μm细化到19μm;铸态变质处理合金室温抗拉强度为265 MPa,T6状态抗拉强度为345 MPa;实现了大压下量热变形,热变形变质处理合金在T6状态下,抗拉强度达到383 MPa,伸长率为1.15%。     

Nd、Ti、B复合变质对Al-18Mg_2Si合金组织与性能的影响

针对Al-18Mg_2Si合金力学性能差的问题,采用OM、XRD、SEM等手段研究单独添加Nd与Nd-Ti-B复合变质处理对Al-18Mg_2Si合金凝固组织与力学性能的影响。结果表明,经0.25%的Nd变质处理后,初生Mg_2Si尺寸由未变质的65μm减小到26μm,包裹初生Mg2Si的α-Al相数量增加;共晶Mg2Si片间距由未变质的3~5μm降低到1μm,共晶团尺寸减小,数量增加;经0.25%的Nd+0.1%的Ti+0.02%的B变质处理后,初生Mg_2Si尺寸减小到15μm,数量增加1倍。经0.25%的Nd和0.25%的Nd+0.1%的Ti+0.02%的B变质处理后,Al-18Mg_2Si合金的抗拉强度分别提高9.6%和23.6%,伸长率分别提高33%和75%。Nd-Ti-B变质处理效果优于单一Nd变质处理。     

Nd变质过共晶Al-17.5%Si合金的微观组织和断口形貌

采用单一稀土元素Nd对过共晶Al-17.5%Si合金进行变质;采用扫描电镜、金相显微镜、电子探针、透射电镜及X射线衍射等方法对变质前后合金的微观组织、成分和相组成进行分析;并对变质前后合金的断口形貌进行分析.结果表明:加入0.3%Nd(质量分数)到过共晶Al-17.5%Si合金中可同时变质初生硅和共晶硅,经过变质处理后,初生硅的形状由星形和不规则形状变为块状,尺寸由40～60 μm减小到10～30 μm,共晶硅由长针状变成球状或短棒状;初生硅区域的主要成分是硅,中心边缘几乎检测不到Nd元素,Nd沿晶界分布;与未变质合金相比,经0.3%Nd变质后的Al-17.5%Si合金硅相上孪晶密度增大,变质后的合金中没有生成新相,a(Al)相和硅相的晶格常数变大;经0.3%Nd变质后,合金的整体性能大幅度提高,抗拉强度提高了35.8%,从120 MPa提高到163 MPa,伸长率从0.8%提高到2.2%,提高了175%.     

Gd对Al-5Mg-2Si-Mn合金组织与力学性能的影响

研究了Gd对Al-5Mg-2Si-Mn合金铸态组织、相结构、力学性能和断口形貌的影响。研究发现,Gd对Al-5Mg-2SiMn合金中的初生α-Al及共晶Mg_2Si相具有很强的变质和细化作用,当Gd含量为0.4%时,变质和细化效果最为明显,二次枝晶间距由未变质处理的28.23μm减小到12.96μm,共晶Mg_2Si尺寸从9.38μm减少到5.07μm。且合金的力学性能显著提高,抗拉强度、伸长率和硬度(HRB)分别由未细化变质的235MPa、3.9%和33.21增加至328MPa、6.0%和43.33,合金的断裂方式由脆性断裂转变为韧性断裂。     

稀土对压铸锌合金ZnAl4组织和性能的影响

采用Ce基混合稀土对ZnAl4合金进行了变质处理,研究了稀土对ZnAl4合金力学性能的影响规律。结果表明,加入0.5%的稀土能够细化ZnAl4合金的压铸态组织,合金共晶组织区域增加,稀土含量超过0.5%时,合金的综合力学性能下降。用0.5%稀土变质后的合金生产化油器,合金的压铸性能得到改善,零件的气密性得到大幅提高。     

RE-Ba-Sb复合变质对4004铝合金组织与性能的影响

4004铝合金具有良好的可焊性。然而,由于其Si含量较高,在凝固过程中会形成粗大的Si相而降低该合金的塑性,从而降低箔材的成品率。为了提高该合金的塑性和成品率,采用RE?Ba?Sb对4004铝合金进行复合变质处理。作为对比,对该合金亦采用不同含量稀土进行变质处理。对于单一稀土变质处理,当稀土加入量为0.2%时,材料的组织和性能达到最佳,此时材料的的抗拉强度为194 MPa,伸长率为5%。对于RE?Ba?Sb复合变质处理,变质剂的最佳加入量采用正交设计的方法而进行优化。结果表明,RE的加入量影响最大,其次是Ba的加入量,Sb的加入量影响最小。三种元素的最佳加入量分别为RE 0.01%,Ba 0.3%,Sb 0.05%,此时材料的抗拉强度为224 MPa,伸长率为6%。且复合变质中RE的加入量约为单一RE变质加入量的1/20。     

添加La-Ce对Al-18Si-4Cu-0.5Mg合金显微组织和力学性能的影响（英文）

通过光学显微镜、扫描电镜、电子探针和拉伸测试研究添加镧铈稀土后Al-18Si-4Cu-0.5Mg合金的组织演变和力学性能。光学显微镜和扫描电镜结果表明,添加镧铈稀土后初晶硅颗粒由粗大块状和不规则多边形状明显细化为细片状,共晶硅由粗长针状细化为短棒状和珊瑚状。添加0.3%镧铈稀土时,合金具有最小初晶硅尺寸和最佳力学性能。此时,初晶硅平均尺寸由61μm细化至28μm,抗拉强度由222 MPa增大到242 MPa,伸长率由3.2%提高至6.3%。此外,还通过扫描电镜和电子探针探究合金的变质机制和断裂模式。     

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%。     

P、La变质处理对过共晶Al-Si合金的影响

采用P和稀土La对过共晶Al-Si合金进行变质处理,研究了P和La对过共晶Al-Si合金微观组织的影响。结果表明,加入P后,合金中初生Si相明显细化,由粗大的块状变为形貌圆整的小颗粒状,且数量增多,分布均匀。当P加入量为0.06%(质量分数)时,初生Si的平均尺寸达到最小,从未变质时的122μm下降到25μm。而当P加入量为0.09%时,初生Si的平均尺寸反而变大,出现过变质现象。在P、La复合变质时,加入0.9%的La对共晶Si的变质效果最好,当La加入量增加到1.2%时,出现过变质现象。     

高强度高耐磨性铝硅合金的实验研究

制备了一种新型的高强度耐磨铝硅合金。采用自制的含有P、RE、Bi等多种元素的SX-1号双相变质剂对该合金进行变质处理。变质处理后,初晶Si和共晶Si平均尺寸在20μm以下;变质处理3 h后初晶硅平均尺寸一般在30μm左右,第四次重熔后初晶硅平均尺寸一般在40μm左右。经变质处理和T6热处理后,抗拉强度为249 MPa,伸长率为4.27%,硬度为108 HB,其耐磨性高于ZL109合金。试验结果表明,这种合金具有比共晶、亚共晶型铝硅合金更好的室温力学性能,又具有过共晶型铝硅合金耐磨、耐蚀、高温性能好等优点,具有广阔的应用前景。