Ca对共晶Al-Si合金磷变质效果的影响

利用金相和电子探针微量分析仪(EPMA)等手段研究了共晶Al-Si(ZL109)合金熔体中Ca对Al-Si合金变质效果的影响.结果表明:合金中的Ca能使P变质失效,甚至出现类似Na变质处理的效果.分析表明:Ca能与合金熔体中的P形成比AIP更稳定的CaxPy化合物,从而抑制了P变质作用的发挥;C2Cl6精炼可使CaxPy化合物分解,重新形成AlP,从而使P变质效果得以恢复.     

Al-P中间合金对共晶和过共晶Al-Si合金的变质机制

探讨了Al—P中间合金对共晶及过共晶Al—Si合金的变质特点,P在Si相中的存在形式、分布规律及变质机制．实验表明,Al—P中间合金可有效地细化过共晶Al—Si合金中的初晶Si,使该合金的σb．20℃和δ20℃分别提高19．0％和125％．对共晶型Al—Si合金而言,Al—P中间合金可促使析出细小的初晶Si,获得过共晶型组织,并将针片状的共晶Si变为短杆状,从而使该材料的σb,20℃和σb,300℃分别提高11．1％和18．9％．Al—P中间合金加入到过共晶Al—Si合金中,P主要以AlP形式存在于初晶Si内部;加入到共晶Al—Si合金中的P分别以AlP和原子态P存在于Si相内．P对过共晶Al—Si合金变质是以AlP异质形核机理为主;而P对共晶Al—Si合金的变质是以AlP异质形核和原子态P影响Si相形态两种机制共同作用的结果．     

混合稀土对Sr变质近共晶Al-Si合金组织的影响

研究了在Sr变质的近共晶Al 1 1 .6%Si(质量分数 )合金中加入混合稀土 (MM )对组织的影响。Sr对二次枝臂间距 (DAS)起着重要的作用 ,随着Sr含量的增加 ,DAS减小 ;随着MM加入量的增加 ,枝晶α的数量增加 ,主干长度缩短 ,存在等轴化趋向 ,但同时导致DAS增加 ,也导致共晶硅尺寸增大。MM的加入在某种程度上削弱了Sr的变质作用。     

亚共晶Al-Si合金变质级别的定量金相分析

采用图像分析技术,通过分析亚共晶Al-Si合金共晶硅相几何参数与变质级别的关系,建立了变质级别的量化指标,实现了亚共晶Al-Si合金变质级别的定量金相分析,分析表明,共晶硅相的形状因子反映了AFS变质级别的变化趋势,综合考虑共晶硅相形状及大小给出的面积加权形状因子与变质级别之间有很好的对应关系,可用来准确表征亚共晶Al-Si合金的变质级别。     

Sr变质对Al-Si合金组织的影响

利用扫描电镜、透射电镜等分析手段,研究了Al-10Sr变质剂对Al-Si合金中共晶Si形貌及尺寸的影响。实验结果表明,Sr变质工艺不仅对共晶Si的组织产生很大的影响,并且影响Si的生长特征。随Sr加入量的增加,共晶硅的形貌由片状变为针片状加纤维状,最后为细小纤维状,而且纤维状共晶硅越来越细小;随加入温度的提高,共晶Si组织逐渐均匀和细化。最佳的Sr变质工艺为:加入量0.03%~0.05%、加入温度740~750℃、变质后保温时间40min。加Sr变质后共晶硅连续生长,成束分布,分枝较多。通常含有高密度孪晶,且常有两个或两个以上孪晶系同时启动,孪晶化晶体分布不均匀。     

变质工艺影响过共晶Al-Si合金初晶硅细化的研究

研究了磷变质时,变质剂、变质温度、变质时间、浇注温度等工艺参数对过共晶Al-Si合金初晶硅细化的影响。结果表明,上述工艺参数严重影响初晶硅的变质效果。当采用赤磷 铝粉 熔剂变质时,磷较易被吸收,变质后,合金中初晶硅含量较高。采用磷变质A390合金的最佳变质温度为800℃,变质后初晶硅组织分布均匀,平均晶粒尺寸约为13μm。高于此温度,初晶硅晶粒发生长大;低于此温度,初晶硅发生聚集。磷变质的最佳变质时间为20~30分钟。浇注时,800℃的铸造组织最佳,降低浇注温度,初晶硅晶粒严重聚集;升高浇注温度,晶粒变粗。     

Ce对共晶Al-Si合金微观组织的影响

研究了Ce的变质处理时间和加入量对共晶Al-Si合金微观组织的影响。结果表明,Ce对共晶Al-Si合金有明显的变质效果,经Ce变质处理后,共晶Si由长针状变为珊瑚状;Ce的变质处理时间和加入量也会影响变质效果,Ce在共晶Al-Si合金中的最佳加入量(质量分数,下同)为1%,最佳变质处理时间为60~90min。     

P+RE变质对过共晶Al-Si合金组织的影响

采用P+RE对过共晶Al-Si合金进行复合变质。结果表明,P+RE复合变质对初晶硅和共晶硅均有很好的变质效果。五心瓣状初晶Si尺寸明显减小且棱角钝化,共晶Si由原来的长针状变为短杆状,微观组织得到明显的细化。同时也对P+RE的变质机理进行了论述。     

锶对铝硅合金磷变质的影响

利用金相和电子探针微成分分析仪(EPMA)等手段研究了共晶Al-Si(ZL109)合金熔体中Sr对P变质效果的影响。结果表明:Sr的加入量小于0.175%时,对P变质没有影响。分析表明:在Al-Si合金中心仍是作为核心的AlP,其周围是Sr与P、Al、Ca、Mg生成的多元化合物,此多元化合物与初晶硅的晶格结构相似。     

稀土对过共晶Al-Si合金中共晶Si变质效果的热分析

利用热分析系统研究了稀土对Al-20Si-1.5Cu-1Ni-0.4Mg合金中的共晶Si变质效果.在保持初晶Si变质剂P的加入量为0.08%时,对共晶Si变质剂RE的不同加入量下的热分析曲线和金相组织进行了研究.结果表明,随着RE加入量的增加(≤0.6%),共晶Si逐渐从长针状转变为弥散的短杆状,晶粒尺寸减小,共晶生长温度tEG不断降低,共晶生长温度差值ΔtEG不断增大,变质效果越来越好.当RE加入量超过0.6%时, tEG开始上升,ΔtEG开始减小,变质效果变差.共晶生长温度差值ΔtEG与共晶Si的稀土变质效果之间有良好的对应关系.     

The Influence of Lithium on Cast Al-Si Eutectic Alloys

Recycling of aluminium aircraft scrap as feed for casting alloys is common practice in the aluminium industry. Therefore, as Al-Li alloys come into widespread use, concern is being raised regarding the extent to which lithium ‘contamination’ will adversely affect the quality of Al-Si castings. In the present study, lithium was found to modify the silicon phase in an identical manner to strontium although more lithium is required for complete modification since it has a higher solubility in aliminium at solidification temperatures. Its presence in alloys containing strontium does not adversely affect the modification behaviour. However, if lithium levels exceed 0.20 wt% then intermetallic particle formation and porosity become a problem.     

Sb在Al-Si合金中的变质行为

Sb的变质机理可分为影响形核理论与限制生长理论。影响形核理论又分为增加形核核心及减少形核核心二种假说。限制生长理论包括Sb降低Si的扩散能力假说、共晶Si被共晶Al超越假说、AlSb分子的吸附阻碍共晶Si生长假说、Sb质点阻碍共晶Si生长假说、Sb在固液界面富集假说、Sb吸附在共晶Si的表面阻碍共晶Sig长假说等。Sb变质的Al-Si合金共晶反应倾向于以体积凝固的方式进行。AlSb及Mg3Sb2是共晶形核的可能核心。Sb会降低Al-Si合金的共晶反应温度。纯Sb变质有50min孕育期。Mg对Sb的变质有干扰作用。Sb的含量较高时会出现过变质现象。     

精炼对近共晶Al-Si活塞合金中镁含量的影响

通过试验利用回归和方差分析等方法研究了精炼对近共晶Al-Si活塞合金(ZL109)熔体中Mg含量的影响。结果表明,随着精炼次数的增加,近共晶Al-Si活塞合金熔体中Mg元素不断产生烧损,Mg含量的降低与精炼次数存在线性关系。根据该结果讨论了活塞铸造生产过程中,熔炼炉和坩埚保温炉内铝液的Mg含量存在稳定的对应关系,并且应采取不同手段分别进行控制。     

共晶硅的变质

文章综述了共晶硅的变质机理及常用变质元素的特性.最为人们接受的硅的变质机理是Lu和Hellawell提出的杂质诱发孪晶假说.Na变质能力强,但存在变质衰退快及过变质等问题.Sr具有较好的变质能力,同时变质有效期长,没有明显的过变质问题,其变质孕育期的长短主要与合金中的磷的含量有关.Sb变质具有长效性,重熔后仍然具有变质的能力,但变质效果较差,其变质机理与Na和Sr不同.     

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。     

改变共晶硅形态的研究

探讨了热处理规范对共晶硅形态的影响,结果表明,在高温下保温一定时间,在一定冷却条件下,共晶硅可以粒化;同时发现,随保温时间的延长,共晶硅会粗化、偏聚。对共晶硅形态的变化机理也作了初步探讨。     

变形处理Al—P中间合金对Al—Si合金变质作用的影响

将Al-2.5%P中间合金锭挤压成丝材能显著改善中间合金中AIP颗粒的分布形态,增加AIP的表面自由能。比较了Al-2.5%P中间合金锭和丝材对Al-Si合金的变质时间,发现采用Al-2.5%P中间合金丝能缩短变质时间,约15min即能使Al-Si合金获得良好的变质效果,更符合实际生产的要求。     

钡对共晶铝硅合金组织和性能的影响

用含钡合金对共晶铝硅合金（ＺＬ１０９）进行变质处理，观察了钡的加入量、变质作用时间以及重熔次数等对合金组织和性能的影响。结果表明：钡在一定剂量范围内对共晶硅有良好的变质作用，同时具有良好的抗变质衰退能力和重熔特性，变质合金可获得较高的强度。借助扫措电镜和波谱仪对钡变质共晶硅的空间形貌和钡元素的分布状况进行了观察，并以此讨论钡的变质作用机制。