稀土复合微合金化对A356.2铝合金组织与性能的影响

通过光学显微镜、扫描电镜和拉伸试验机等分析手段研究了多元稀土元素复合添加对A356.2铝合金微观组织及力学性能的影响,并与添加Al-Ti-B和Al-Sr的A356.2微观组织及力学性能进行了对比。结果表明,在多种元素复合添加后,A356.2铝合金的细化和变质效果均较添加Al-Sr、Al-Ti-B时要好,含Fe相也从针状转变成细小的颗粒状。且多元稀土元素复合添加后,合金的伸长率为6.26%,较添加前的4.40%提升了42.38%。     

Mg与稀土Ce混合添加对A356.2铝合金组织与性能的影响

以汽车用A356.2铝合金为研究对象,利用金相显微镜、扫描电镜和拉伸试验机,研究了Mg、Ce混合添加对A356.2铝合金组织与性能的影响。结果表明:Mg含量的增加,可以激发Ce对A356.2铝合金的细化变质作用;在本次试验条件下,0.35%Mg与0.05%Ce混合添加具有明显的细化变质作用,降低了稀土在铝合金材料中使用的成本门槛;随着冷速的加快,Mg与Ce混合添加对A356.2铝合金性能的影响更加明显;Mg与Ce混合添加可以改善针状α-Fe相的形貌,减少其对A356.2合金的不利影响。建立了Mg和Ce含量、模具温度以及所添加Al-Ti-B含量对A356.2材料屈服强度的数学模型,其预测值与试验数据吻合较好。     

微量稀土元素对5A06铝合金组织和性能的影响

在5A06铝合金中添加微量稀土元素Er,通过拉伸试验、金相组织观察、SEM扫描等手段,研究了稀土元素Er对该合金微观组织和性能的影响。结果表明,添加w(Er)=0.3%元素后5A06铝合金铸态组织被细化,且第二相以在晶界偏析为主,在晶内也析出少量的细小球形Al3Er粒子;轧制后H116状态的5A06铝合金板材的强度提高80N/mm2以上,而伸长率降低38%。     

微量Er对A356铝合金力学性能的影响

通过添加稀土Er对A356铝合金进行变质处理,再经过T6热处理后利用金相显微试验、硬度测试和拉伸试验探究稀土Er对A356铝合金的力学性能的影响。结果表明,添加少量的稀土Er可以细化A356铝合金的组织,当稀土的添加量w(Er)=0.15%时,α(Al)由粗大的树枝状转变为细小的块状,硅相形貌也有了明显的改善,合金的力学性能得到了较大的提高,其布氏硬度为101.8 HBS,抗拉伸强度为270 N/mm~2,伸长率达到6.69%。     

稀土Er变质对ZL108铝合金共晶硅形貌和拉伸性能的影响

研究了稀土Er添加量对ZL108铝合金共晶硅形貌和拉伸性能的影响,结果表明:随着稀土Er添加量的增加,ZL108铝合金共晶硅微观形貌由块片状转变为枝晶状。当稀土Er添加量为0.6%时,ZL108铝合金可完全变质,拉伸性能达到最佳,其共晶硅平均颗粒长度和长宽比分别为5.84μm和3.89,相比于未变质合金组织分别降低了73.8%和63.0%,其抗拉强度和伸长率达到220.2 MPa和2.5%,分别提高了22.2%和39.0%。稀土Er的添加可以显著提高ZL108铝合金的拉伸性能。     

A356.2铝合金高温拉伸本构行为研究

从低压铸造后的A356.2铝合金铸旋轮毂的旋压坯料中取样,利用电子万能试验机进行高温拉伸试验,研究应变速率在0.0001~0.1 s~(-1),变形温度在573~673 K范围内该合金的高温拉伸流变行为。使用光学显微镜分析低压铸造后的原始铸态组织与拉伸断口处的显微组织。结果表明应变速率与变形温度对该合金的流变行为有显著影响,流变应力随温度的降低与应变速率增加而上升;伸长率随变形温度的升高和应变速率的减小而增大。变质处理后的A356.2铝合金中共晶体与α-Al枝晶分布均匀,共晶硅呈点状或蠕虫状。温度为573 K时的拉伸断口附近的金相组织没有发生明显变化,而673 K时的拉伸断口处的金相组织呈现出明显的塑性变形现象。A356.2铝合金的高温拉伸流变行为可以用Zener-Hollomon参数模型描述。通过线性回归计算出变形激活能Q=317.43 k J·mol~(-1),材料常数A=1.558×1023 s~(-1),n=7.94,α=0.0165 MPa~(-1),得出A356.2铝合金Arrhenius方程;利用双曲正弦模型建立了高温拉伸条件下的流变应力本构模型。     

稀土Er对半固态成形A356合金组织及性能的影响

采用添加稀土元素Er变质处理制备了A356半固态合金,通过对含Er元素A356半固态合金成形铸件的组织观察及硬度测试,研究稀土Er对半固态成形的A356合金组织及性能的影响.结果指出,合金中添加0.1%的Er可以明显的细化合金组织,使初生α-Al由树技晶向细小胞状晶和球状晶转变,同时,添加少量Er可以很好的变质细化共晶硅相,使板块状的共晶硅细化,从而使半固态合金的力学性能得到增强.     

稀土Y对A356铝合金微观组织和性能的影响

研究了稀土Y对A356铝合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,稀土Y是A356合金的一种优良变质剂,可以明显细化合金的微观组织。不仅使初生的α-Al由树枝晶转变为细小胞状晶和等轴晶,而且使块状的共晶硅转变为细小纤维状或颗粒状。加入0.3%的稀土Y,合金的力学性能最优,抗拉强度和伸长率分别提高了17.7%和60%。     

稀土Er对A356合金组织与性能的影响

利用金相显微镜、扫描电镜和拉伸试验机研究了Er元素对A356合金组织与性能的影响,并分析了其变质机制。结果表明,Er元素可以改善与共晶Si的形貌,得到短杆状共晶Si。当Er含量为0.3%时合金的力学性能最好。经T6热处理后,合金抗拉强度提高了31.2%,伸长率提高了233%。     

Sr变质对AHS-2铝合金组织及性能的影响

研究了Sr变质对AHS-2铝合金组织及性能的影响。结果表明:当Sr加入量为0.5%、变质温度为740℃、变质后保温时间为60 min时,所得到的合金组织及性能最佳,共晶硅组织呈细小颗粒状和蠕虫状,且均匀弥散分布于α-Al合金基体中,其抗拉强度为224.1 MPa,伸长率为0.8%。     

稀土Er对A356.2合金微观组织和力学性能的影响

通过含量的变化研究了微量稀土元素Er对A356.2合金微观组织和力学性能的影响规律。实验结果表明,添加微量的Er元素不仅可通过在合金熔体中产生大量异质形核核心(Al_3Er)细化初生α-Al晶粒,而且Er元素还可有效细化铝-硅共晶团,从而显著提高合金的力学性能。当Er含量为1%时合金的力学性能最高,抗拉强度为240 MPa,伸长率为9.8%。     

冷却速度对Al-4.5Mg-0.7Mn-0.4Er合金固溶度及组织的影响

分别采用铁模浇注、水冷模浇注和半连续铸造3种方式,通过拉伸试验、金相观察、扫描电镜观察、X射线衍射及透射电镜对Al-4.5Mg-0.7Mn-0.4Er合金的力学性能、组织进行了研究,结果发现增大冷却速度可以提高Al-4.5Mg-0.7Mn-0.4Er合金的强度;有利于合金凝固时Er、Mn在Al中形成过饱和固溶体,并且在均匀化退火以后析出形成细小、弥散分布的Al3Er和Al6Mn相。以细小弥散的第二相形式析出的Al3Er是铝合金中的有效强化相,对提高合金的性能、改善合金的组织有益。经过激冷浇注成形,合金的抗拉强度和屈服强度分别提高了14MPa和7MPa,伸长率稍有下降。     

多次人工时效对低压铸造A356．2铝合金轮毂力学性能的影响

研究了多次人工时效对低压铸造A356.2铝合金轮毂力学性能的影响.结果表明,通过多次人工时效使合金的抗拉强度、屈服强度、硬度有所提高;伸长率有所下降;并随着人工时效次数的增多其变化幅度在下降,组织结构趋于稳定;A356.2铝合金晶粒粗大,经T6热处理后对其屈服强度和硬度没有影响,而抗拉强度和伸长率有所下降.研究认为,多次时效能使A356.2铝合金轮毂的强度和硬度提高,而延展性下降,并且使性能更加稳定.A356.2铝合金铸造组织晶粒越粗大,其延展性越差.     

新型铝合金的组织与耐磨性能研究

在ZL109合金的基础上,通过调整合金元素的种类与含量,研制了一种新型铝合金。结果表明:与ZL109合金相比,由于Sr的变质作用和Mn的中和作用,新型铝合金中Al Fe Si相消失,而Al Mn Fe Si相的数量则呈增加的趋势;初晶硅的数量减少,共晶硅相由针片状转变为细小的纤维状。合金元素的加入使新型铝合金的组织细化,硬度提高,磨损率降低,耐磨性能提高。     

多次人工时效对低压铸造A356.2铝合金轮毂力学性能的影响

研究了多次人工时效对低压铸造A356.2铝合金轮毂力学性能的影响。结果表明,通过多级人工时效使合金的抗拉强度、屈服强度、硬度有所提高;伸长率有所下降;并随时人工效次数的增多变化幅度在下降,组织结构趋于稳定;A356.2铝合金晶粒的粗大,经T6热处理后对屈服强度和硬度没有影响,而抗拉强度和伸长率有所下降。研究认为,多次时效能使A356.2铝合金轮毂的强度和硬度提高,而伸长率下降,并且使性能更加稳定。A356.2铝合金铸造过程中晶粒粗大其伸长率越差。     

变质剂对4047铝合金组织和性能的影响

采用Sb和Eu对4047铝合金进行变质处理,研究了Sb或Eu单独变质及Sb和Eu复合变质对合金的组织、力学性能、导电率和导热性的影响。采用扫描电镜、X射线衍射仪、拉伸试验、涡流导电仪和闪光导热仪等分析了合金变质前后的组织、物相、力学性能及导电导热性能。结果表明：4047铝合金中的Si相呈长条状、多边形状及针状,合金的导电性和力学性能较差;使用0.2%～0.8%Sb单独变质时,随着Sb添加量的增加,Si相逐渐被细化为条状和颗粒状,当Sb添加量为0.6%时,合金的性能最佳;使用0.2%～0.8%Eu单独变质时,随着Eu添加量的增加,Si相逐渐变质成纤维状,当Eu添加量为0.6%时,合金的性能最佳;使用(0.6%Sb+0.6%Eu)复合变质后合金中的Si相呈丛簇小球颗粒状,比单独Sb或Eu变质的Si相更细小均匀,α-Al和Si相生长呈多向性,复合变质后合金的晶格畸变有所降低,合金的抗拉强度和伸长率分别为222.30 MPa和2.2%,导电率和热扩散系数分别为46.60%IACS和79.000 mm²/s;与变质前的4047合金相比,变质后合金的抗拉强度和伸长率分别提高了...     

稀土Er对汽车轮毂用A356铝合金组织与性能的影响

采用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)、拉伸试验机、显微硬度计等分析手段,研究了稀土Er含量对铸态A356铝合金显微组织、拉伸性能和硬度的影响,探讨了Er元素的作用机制。结果表明:不同Er含量A356铝合金的组织都由初生α-Al相和共晶硅组成,添加0. 2%～0. 7%(质量分数,下同)的Er后,A356铝合金的晶粒明显细化,且α-Al晶粒尺寸和二次枝晶间距减小;未添加Er的A356铝合金中共晶硅呈粗大条状或块状,Er改性后的A356铝合金中共晶硅主要呈短棒或颗粒状。随着Er含量的增加,A356铝合金中共晶硅的宽径比先减小后增大,当Er的质量分数为0. 4%时达到最小值; A356铝合金的抗拉强度、硬度和断后伸长率都表现为先升高而后降低的趋势,当Er的质量分数为0. 4%时达到最大值。在A356铝合金中添加一定量的Er,可以起细化晶粒、改善共晶硅相形态、固溶强化和弥散强化的作用,适合的Er元素添加量为0. 4%。     

微量Y和Zr对A356合金微观组织和拉伸性能的影响

运用光学金相显微镜、万能拉伸试验机、热场扫描电子显微镜、XRD衍射仪等设备和实验手段,研究了Y和Zr元素联合添加对A356铝合金微观组织和拉伸性能的影响。结果表明:Y和Zr是A356合金有效的变质剂,能使初生的α-Al晶粒变得圆整细小,二次枝晶间距减小,而且能使共晶硅由粗大的板条状转变为细小纤维状,提高合金强度和塑性,当Y和Zr的添加量均为0.2%时,合金抗拉强度和伸长率提升的效果最佳;当Zr的添加量提高至0.3%时,可能由于晶界上的偏析团聚未能消除,削弱了晶粒间的结合强度,导致合金抗拉强度和伸长率回落。     

中间合金对A356.2合金细化的效果

采用铝业协会制订的TP-1型标准测试法,对Al-10RE、Al-5Ti-1B、Al-5Ti-1B-10RE等中间合金对A356.2合金的细化效果进行评价,以优化铝合金轮毂制造过程中合金熔体细化处理工艺。结果表明, Al-5Ti-1B-10RE中间合金中的RE不仅可以有效抑制晶粒尺寸的衰退,而且在一定程度上改善Ti、B、Sr对A356.2合金显微组织的细化和变质效果;TP-1型晶粒度检测法是一种简单、直观、准确的中间合金细化效果在线评价方法。     

Er含量对ZL201A铝合金组织和力学性能的影响

通过金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、能谱仪分析和力学测试,研究了添加Er对ZL201A铝合金的微观结构和力学性能的影响。结果表明,Er的加入使α-Al基体从柱状晶粒转化为细小的等轴晶粒,同时θ相（Al₂Cu）从细小的网络结构转变为弥散细小颗粒结构。当Er含量达到0.4%（质量分数）时,晶粒细化效应达到最大,合金的力学性能最佳;α-Al的平均晶粒尺寸为19 μm;抗拉伸强度和伸长率分别为298.14 MPa和6.56%;断裂模式从脆性断裂转变为韧性-脆性断裂,有利于铝合金的实际应用。当Er含量超过0.4%（质量分数）时,合金的晶粒尺寸增大,力学性能下降。