铸轧区长度对Al-8Si合金铸轧板显微组织的影响

采用连续铸轧方法制备Al-8Si合金铸轧带坯,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)等手段,研究不同铸轧区长度对铸轧板微观显微组织和中心层偏析的影响。研究表明,随着铸轧区长度的增加,偏析范围先增大、后减小。这是由于铸轧区长度的增加,导致铸轧区域冷却强度加大,较强的冷却速度加快了金属的凝固,从而减轻了中心偏析程度。Al-8Si合金同一铸轧区表层和中心部位共晶硅组织的形貌有较大区别,表层共晶硅呈网状分布,微观形貌大部分呈纤维状,小部分呈瓣片状,中心层共晶硅形貌为沿不同取向的集簇状,形成中间线偏析。这是由于:铸轧坯料在轧制时,上、下表层先与轧辊面接触,而中心层相较于上、下表层的冷却速度较慢,所以,最后凝固,使上、下表层相较于中心层晶粒更加细小。     

超声波对Al-20Si合金中初晶Si的影响

采用高能超声波对Al-20Si合金熔体进行处理,研究超声波以不同的导入方式对过共晶Al-Si合金中初晶Si的细化效果的影响。试验表明,在Al-20Si合金凝固过程中进行超声波处理,可以促进形核,破碎组织中粗大块片状初晶Si,减小晶粒尺寸,提高圆整度,并使其分布均匀。由于超声波的衰减效应,采用不同方式导入超声波进行处理时,对合金凝固组织的作用效果有较大区别。采用超声波导入杆在距熔体中心1/2半径处做环绕运动导入超声波,能够对初晶Si产生较好的细化效果,所获得的凝固组织细化区域更大,初晶Si分布更加均匀。     

Mg含量对Al-20Si合金显微组织及力学性能的影响

通过光学显微镜、力学万能试验机、X射线衍射仪和扫描电镜分析了Mg含量对Al-20Si铝合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:合金中主要有α-Al、共晶硅、初生硅和Mg2Si等相存在,随着Mg含量的增加初生硅数量逐渐减少,并且变得细小;抗拉强度逐渐增加,而伸长率呈先下降后上升的趋势,硬度与伸长率的变化趋势相反.     

铜含量对近共晶Al-11.6Si合金组织与性能的影响

在近共晶Al-11.6Si合金中,添加不同含量的铜,通过对比合金的组织、流动性、耐腐蚀性、力学性能等参数,研究铜含量对近共晶Al-11.6Si合金组织与性能的影响,确定合金中铜的最佳添加量。研究表明,随着铜含量的增加,合金中Al₂Cu相体积分数不断增加,尺寸不断增大;合金流动性呈现递增的趋势;腐蚀电流密度和腐蚀速率不断增大,耐腐蚀性能逐渐下降;合金抗拉强度呈现先增大后减小的趋势,当铜含量为3%时,合金铸态和T6热处理后的抗拉强度达到最大值,分别为257 MPa、330 MPa,伸长率则不断减小。     

RE对Al-10Sr中间合金组织的影响及在Al-Si合金中的应用

研究了不同稀土元素(RE)添加量对Al-10Sr中间合金组织的影响以及新型Al-10Sr-RE中间合金在Al-Si中的应用。结果表明:在Al-10Sr中间合金的基础上添加稀土(RE)元素能明显改善Al-10Sr中Al_4Sr相的形貌,即随着RE含量增加,Al_4Sr的形貌由针状向块状转变,当RE添加量达到4%(质量分数)时,Al_4Sr相完全成为块状。最佳RE添加量为4%,由此成功制备出了Al-10Sr-4RE中间合金变质剂。对Al-20Si合金的实际应用表明,初晶硅晶粒尺寸分布趋于均匀,晶粒较普通Al-10Sr变质剂减小1倍。     

不同铸轧工艺参数对铸轧微观组织的影响

在实验铸轧机上对不同铸轧条件下铸轧微观组织的变化规律进行研究.结果表明,不同铸轧速度、铸轧厚度铸轧出的变形组织不同.当铸轧速度为0.9 m/min、厚度为6 mm时,变形组织沿纵向出现典型的加工流线,横向为变形压扁后的晶粒,但没有产生再结晶现象,TEM表明,变形体内的位错密度较低,形成了亚晶粒;当铸轧速度为2.6 m/min、厚度为3 mm时,铝带坯表层比心部的变形程度严重,在薄铝带坯表层金属中出现不完全动态再结晶晶粒,TEM表明,在亚晶界附近存在大量的位错塞积和位错缠结,在亚晶内分布着二维位错网.     

过滤对高杂质含量的Al-12％Si合金组织和性能的影响

采用过滤器对电热法生产Al-30％Si粗合金配制的Al-12％Si合金进行了过滤除杂,研究了过滤对其微观组织及力学性能的影响.结果表明:该合金经过滤后能除去大部分Fe、Ca等杂质,使Fe相呈现出小块状或多面体状,球化趋势明显,消除了细长线状的Ca相,合金的力学性能得到明显改善,其抗拉强度已经接近纯Al配制合金.     

Sb含量对Mg-8Al-1Zn-1Si合金组织与性能的影响

研究了合金元素Sb对Mg-8Al-1Zn-1Si合金组织和性能的影响。结果表明:加入少量(0.2%~0.6%)Sb时,α-Mg基体和粗大的汉字状Mg2Si相颗粒有所细化,力学性能逐渐提高;当Sb达到0.8%时,Mg2Si颗粒全部转变为块状和短棒状,此时室温和150℃下的力学性能都达到最佳;当Sb含量超过0.8%后,合金中的Mg2Si又变为粗大的汉字状,力学性能下降。     

Zn对Al-Zn-Mg-Cu铸轧板组织和裂纹影响

本文研究了五种不同Zn含量的铸轧Al-Zn-Mg-Cu合金（3.5 wt %,5 wt %,6.5 wt %,8 wt %和10 wt %,分别标记为Zn3.5,Zn5,Zn6.5,Zn8和Zn10）的宏观裂纹和微观组织。研究结果表明,Zn含量由10 wt %减少至5 wt %时,铸轧条带的宏观裂纹数量明显降低;但当Zn含量由5 wt %减少至3.5 wt %时,裂纹数量减少十分有限。铸轧条带显微组织从表层到中心呈柱状晶向等轴晶的转变。随着Zn含量的增加,铸轧板中心低熔点共晶相偏聚带变宽,粗大非平衡共晶相数量增多,偏析加重。在高Zn含量（10 wt %）的铸轧条带组织中有明显的孔洞存在。     

电磁场对水平连铸Al-1Si合金线材组织和性能的影响

研究了工频电磁场对水平连铸10 mm的Al-1Si合金键合线铸坯表面质量、凝固组织、溶质偏析和力学性能的影响.试验结果表明,在工频电磁场作用下,铸坯的表面质量得到了改善,当励磁电流达到100 A时,表面粗糙度由未施加电磁场时的40 μm降为20 μm;凝固组织得到了细化,晶粒尺寸均匀;溶质偏析得到了抑制,Si元素在α（Al）基体中的固溶度及其分布的均匀性得到提高;并且力学性能得到了改善,抗拉强度和伸长率分别提高了16.5%和36%.     

Sb含量对铸态Mg-4Al-1Zn-1Si合金组织与性能的影响

研究了合金元素Sb对Mg-4Al-1Zn-1Si合金组织和性能的影响.结果表明:加入0.25wt％Sb时,合金中形成了Mg3Sb2相,原来大量聚集于晶界的粗大汉字状Mg2Si相颗粒转变为相对细小的汉字状Mg2Si相颗粒,呈弥散分布于晶界及晶内,同时出现了少量多边形块状Mg2Si相颗粒,此时合金的力学性能有所提高;当Sb为0.5％时,Mg2Si相颗粒尺寸迅速减小,转变为球状或短棒状,此时,合金的室温和高温抗拉强度、屈服强度和伸长率均达到最大值;当Sb含量为0.75％时,Mg2Si相颗粒尺寸未见明显变化,但又发生聚集现象;当Sb含量为1.0％时,Mg2Si相颗粒又转变为尺寸较大的汉字状颗粒,此时合金的力学性能发生下降.     

不同Sr添加量对Al-20%Si合金组织和性能的影响

研究了Sr对Al-20%Si合金组织和力学性能的影响.结果表明,随着Sr量的增加,初晶硅先由角块状或大板片状变为小块状再到多角的大块状,板片上出现大量蜂窝点,块状初晶硅角边发生钝化;共晶硅先由长针叶状变为细短纤维状或枝状再变为粗短枝状或蠕虫状;α枝晶不断柱状化,数量不断增多.另外,随Sr量的增加,合金伸长率逐渐增大,但有起伏,抗拉强度先急剧增加后变化不大,硬度呈抛物线变化.Sr量在0.04%～0.06%间,组织形貌最为理想,综合力学性能最优,强度和硬度增加2倍多,塑性增加近4倍.     

时效Al-30Si微晶合金的组织演变及性能

利用单辊旋转甩带法制备快速凝固过共晶Al-30Si合金条带,对其进行不同温度下时效4 h和550℃下保温不同时间的时效处理,测定其硬度及耐磨性,采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及XRD技术对试验合金的微观组织进行表征,研究快速凝固合金时效处理后组织演变及性能。结果表明,快速凝固Al-30Si合金形成了微小初晶Si+纳米级颗粒状共晶硅弥散分布在α(Al)过饱和固溶体基体的复合组织;时效处理过程中,过饱和固溶的Si元素逐渐脱溶析出,以球状或依附于粒状共晶硅而析出生长;时效初期或时效温度较低时,初生硅发生缩颈、熔断、钝化,并逐渐粒化;随时效温度升高,硅相受扩散控制逐渐粗化长大,时效后期或时效温度达到550℃时,硅相逐渐以颗粒搭接和棱角小面特征长大,形态恶化。时效合金组织中硅相体积分数计算结果与定量金相测定结果基本一致。时效合金的显微硬度和耐磨性随时效温度的升高逐渐降低,室温润滑条件下的磨损机制主要为磨粒磨损。     

Bi对Al-18%Si合金微观组织与力学性能的影响

研究不同的Bi含量对过共晶Al-18%Si合金微观组织与力学性能的影响.试验表明,Al-18%Si-x%Bi(x=1,2,3,4,5)合金中,大部分Bi在基体中以小颗粒状弥散均匀分布,局部出现Bi的聚集;同时,Bi的加入对合金中的共晶硅起到一定的细化作用;随着Bi含量的增加,共晶硅组织由粗大针片状变成短杆状,当Bi含量达到3%时,共晶硅转变为均匀分布于基体的蠕点状,当Bi含量为4%或5%时,共晶硅没有进一步的细化.另外,力学性能和摩擦试验研究发现:Al-18%Si-3%Bi合金的抗拉强度由Al-18%Si合金的168 MPa提高为189 MPa,摩擦系数由0.4372降为0.3879,磨损量仅为不含Bi的20%.     

铸轧速率对Al-9Si-0.25Mg合金铸轧板微观组织的影响

通过实验室立式双辊铸轧机制备板坯,研究了铸轧速度对Al-9Si-0.25Mg合金中共晶硅尺寸和形态的影响。结果表明,在较低的铸轧速度1 m/min时,合金中共晶硅形态为针片状,分布相对分散,平均长径比为9.7,平均长度为3.61μm。随着铸轧速度的提高,共晶硅尺寸明显减小。当铸轧速度增加到20 m/min时,针片状的共晶硅消失,共晶硅呈现为纤维状,其分布相对比较集中,且平均长径比减小到2.1,平均长度减小到0.75μm。然而,铸轧板材宏观组织中硅反偏析现象加重。     

热处理对双辊铸轧ZK60镁合金组织及阻尼性能的影响

采用双辊铸轧法制备了ZK60镁合金条带,采用金相显微镜(OM)和动态机械分析仪(DMA)研究了热处理后ZK60镁合金条带的组织和阻尼性能。退火处理后,组织较为均匀。T6处理后组织转变为均匀的等轴晶。在温度-阻尼谱中出现了2个温度阻尼峰,P1峰为弛豫型阻尼峰,其激活能为132 kJ/mol,P2峰为非弛豫型再结晶阻尼峰。T6处理条件下,时效时间为6 h时,呈现典型的位错型应变-阻尼图谱;在其他时效时间下,呈现2种混合位错型的应变-阻尼图谱。T6态双辊铸轧ZK60镁合金的应变-阻尼性能遵循G-L理论。     

镁与热处理对Al-4Si-(xMg)合金导电性及力学性能的影响

利用SEM、XRD、EDS、硬度计及电阻率测试仪等方法分析Mg元素和不同热处理对Al-4Si-(xMg)(x=0～1.5％,质量分数)系列合金导电率及硬度的影响.结果表明:随Mg添加量增加,铸态合金的导电率和硬度先增后减,最佳添加量为1.1％.Mg使铸态合金硬度显著增加,但恶化了其导电率.Al-4Si-(xMg)合金经...     

变质处理及亚快速凝固对Al-7Si合金组织的影响

通过改变冷却速度及变质处理变质剂的含量对比研究变质处理及亚快速凝固对Al-7Si合金组织的影响。结果表明,亚快速凝固状态下的Al-7Si合金组织得到细化;亚快速凝固条件下,0.02%Sr变质处理效果最佳。