稀土Nd变质时间对共晶成分Mg-Al合金凝固组织的影响

模拟AZ91镁合金半固态液相凝固后期的成分,分析了共晶成分镁铝合金添加稀土元素Nd后,不同变质时间下铸态显微结构的变化。结果表明,加入0.4%Nd合金,随着变质时间的延长,4.5 min时初晶α相较未变质的明显增多;6 min时同时出现花瓣状α相、高Al含量树枝状α相;9.5 min时花瓣状初晶α相已经消失,高Al含量树枝状α相发达粗大,布满整个断面,而共晶随之减少。高Al含量的树枝状α相,Al含量达到47.56%,远远超过了Al在Mg中的平衡固溶极限12.7%。     

Ce对共晶Mg-Al合金组织的影响

模拟AZ9l镁合金半固态液相凝固后期的成分，分析了共晶成分镁铝合金添加不同含量的稀土元素Ce后，铸态显微结构的变化。结果表明：Ce的加入改变了合金的组织，增加了初晶α相的含量，细化了β相并减少了β相的含量。随着稀土Ce加入量的增加，在Ce的加入量为0．6％时，所得的组织最好；在Ce含量大于0．6％时，随着Ce加入量的增加，细化效果反而变差。     

稀土元素Nd对共晶成分镁铝合金组织的影响

模拟AZ91镁合金半固态液相凝固后期的成分,分析了共晶成分镁铝合金添加不同含量的稀土元素Nd后,铸态显微结构的变化。结果表明:Nd的加入明显改变了合金的组织,增加了初晶α相的含量,细化了β相并减少了β相的量。随着稀土Nd加入量的增加,在Nd的加入量为0.4%时,所得的组织最好;从0.8%Nd开始出现明显转折,随着Nd加入量的增加,细化效果反而变差。     

P-RE复合变质对过共晶Al-20%Si-Mg合金凝固组织的影响

以过共晶Al-20%Si-Mg合金为研究对象,利用金相显微镜分析了不同成分配比的P-RE复合变质剂对合金凝固组织的影响。试验结果表明,P-RE复合变质剂对过共晶Al-20%Si-Mg合金的初晶硅和共晶硅均有良好的变质和细化作用,当变质剂配比为0.06%P+0.8%RE时,合金取得最好的变质效果,初晶硅由粗大的多边形块状变为钝化角状、块状或近球形,且分布更为均匀,平均尺寸由未变质的82.3μm细化到15.2μm;共晶硅由长的粗针状转变为颗粒状或短棒状,平均尺寸由未变质的9.1μm细化到3.6μm。     

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。     

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%.     

低冷速对Mg-Al合金晶粒尺寸及β相的影响

在Ar保护条件下获得冷却速度为1、2、3、4和5℃/min的Mg-6Al和Mg-10Al合金,利用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析和Imagetool软件研究慢冷对Mg-6Al和Mg-10Al合金晶粒尺寸以及β相分布特征与数量的影响。结果表明,Mg-6Al和Mg-10Al合金凝固组织由α-Mg相、点状和层片状析出β-Mg17Al12相以及棒状(α+β)共晶组成。随着冷速从5℃/min减小到1℃/min,Mg-6Al与Mg-10Al合金组织中α-Mg晶粒尺寸分别由195.7、180.4μm增至318.7、225.1μm,与此同时β-Mg17Al12相的数量分别由24.56%、45.50%降至18.36%、38.59%。     

强脉冲磁场对Al-Cu共晶合金定向凝固组织的影响

用自行研制的脉冲磁场发生装置，研究了在强脉冲磁场作用下Al-Cu共晶合金的定向凝固组织，分析了脉冲磁场强度对合金定向凝固组织的影响。结果表明：脉冲磁场对Al-Cu合金凝固组织有着显著的细化作用：脉冲磁场强度对细化效果起着关键性的作用；同时指出了实验中的新现象和新问题。     

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.     

金锡共晶合金凝固研究进展

金锡二元共晶合金钎料是一种广泛应用于高可靠微电子与光电子器件封装中的连接材料,目前我国对该类高性能钎料的凝固与成形控制缺乏深入系统地研究。合金铸态组织粗大和硬脆性金属间化合物的不均匀分布是导致合金加工成形困难的根本原因,铸态组织细化将显著提高合金的加工成形性能。综述了合金的快速凝固、熔体温度处理、孕育形核处理和熔体混合处理等对金锡共晶合金凝固组织细化及组织演变规律影响等方面的研究进展。     

非平衡凝固条件下Zn-5Al合金的组织形成

对Zn-5Al合金采用液淬凝固和定量金相统计试验,考察了合金在非平衡冷却凝固过程中组织的形成和转变。研究表明:合金在非平衡凝固下析出初生富铝相α,它随着冷却速度的提高是逐渐减少的;初生相逐渐从胞状向树枝状转变。Zn-5Al合金在非平衡凝固条件下因析出初生相而获得亚共晶组织,冷速较大时共晶组织皆无明显的共晶核心,并且共晶层片组织逐渐变细,有的甚至无法看到,只有在共晶团搭界处才可看出明显的层片,共晶团内部的共晶层片基本呈无序状态。通过对本试验结果探讨,定性得到了锌铝合金共晶共生区相图,为以后研究Zn-5Al合金在非平衡凝固条件下凝固结晶提供了一些参考。     

孕育形核处理对金锡共晶合金铸态凝固组织的影响

研究了添加微量Au或Sn作为孕育形核剂进行孕育形核处理对金锡共晶合金Au20Sn铸态凝固组织的影响。结果表明:添加微量Au或Sn进行孕育形核处理均将显著改善金锡共晶合金铸态凝固组织,特别是改变了初生相的结构、形貌和尺寸。初生相的结构由传统凝固组织中的’-Au5Sn相改变为-AuSn相,初生相的形貌和尺寸由粗大且分布不均的树枝状改变为细小且分布较为均匀的棒状或卵状,而且添加微量Sn比添加微量Au孕育形核处理后得到的凝固组织中初生相更趋均匀;同时,孕育形核处理也细化了共晶层片组织,共晶团的平均尺寸明显减小。     

单向凝固中温度梯度和凝固速度对铝硅合金共晶生长形态的影响

对Al-13Si-0.2Sr-0.35Mg合金进行了一系列单向凝固实验,研究了界面前沿温度梯度GL和生长速度R对铝硅合金共晶生长形态的影响。结果表明,GL和R对Sr变质的非小面-小面Al-Si体系共晶生长的影响符合界面稳定性理论,随着R的增大和GL的减小,界面前沿成分过冷变大,共晶体生长形貌经历了从平界面失稳到胞状晶、胞状树枝晶、柱状树枝晶和等轴晶转变。     

非平衡凝固AZ91+0.75%Er镁合金及其热处理

采用铜模喷铸技术制备出AZ91+0.75%Er(质量分数)稀土镁合金非平衡凝固试棒,研究了低温时效及高温固溶对合金组织和显微硬度的影响规律。结果表明,稀土元素的添加及冷却速率的提高均有利于细化AZ91镁合金组织,其中后者影响效果更加明显。急冷条件下的溶质截留效应还可以消除铸态稀土镁合金中的Al-Er针状化合物相。非平衡凝固合金经200℃时效处理后,β相从过饱和固溶体中析出。时效16 h后,Mg-Er稀土化合物相以颗粒团聚状从基体中形成。420℃固溶处理时,非平衡凝固合金中β相发生溶解,晶粒形貌转变为多边形等轴晶组织,平均晶粒尺寸随固溶时间的延长而不断增加。非平衡凝固及后续时效处理可有效提高稀土镁合金的显微硬度,而固溶条件下合金硬度值有所降低。     

稀土La(镧)对Al-Si共晶合金性能的影响

在Al-Si共晶合金中加入不同含量的稀土元素La，研究其流动性及热处理后的力学性能。结果表明，含0．2％ La(质量分数，下同）的合金流动性较好，铸态时硬度和强度较高，淬火后，180℃时效4h，稀土La含量为0．2％－0．3％的合金表现出良好的综合力学性能。     

电脉冲时间对铸造ZA12合金凝固组织和性能的影响

以ZA12合金为实验材料，在合金的凝固过程中进行了脉冲电流处理，研究电脉冲时间对作用结果的影响。实验结果表明，就细化合金的凝固组织、改善力学性能而言，在合金凝固的整个过程都进行脉冲电流处理比仅在合金凝固的前半段进行处理的效果要好。结合ZA12合金的凝固特性和电流对金属熔体的作用机制进行分析。认为在合金凝固后半段施加的脉冲电流处理促进了枝晶之间液体的流动。增强了枝晶间液体的补缩能力，并且导致部分小的枝晶熔断。从而进一步抑制了枝晶的生长．得到更均匀细小的凝固组织。从而对合金力学性能的改善效果也更为显著。     

脉冲电流强度对ZA12合金凝固组织的影响

研究了脉冲电流强度对ZA12合金凝固组织的影响。结果表明，较大强度的脉冲电流在细化合金凝固组织和改善力学性能方面的作用更为显著。较强的脉冲电流通过金属熔体时，一方面，会使金属熔体受到较大的径向压力，振动加剧，加速晶核游离；另一方面，显著促进熔体内部的对流，均匀溶质场和温度场，由此更好地细化了合金的凝固组织。