Al-5Ti-B和稀土Y复合添加对A356合金半固态凝固组织的影响

采用稀土Y及Al-5Ti-B中间合金对A356铝合金进行细化处理,并用低温浇注技术制备半固态坯料.研究了单独添加Al-5Ti-B和稀土Y以及两者复合添加时对A356铝合金半固态凝固组织的影响.研究结果表明,Al-5Ti-B和稀土Y对A356铝合金半固态初生相的形貌及尺寸均有不同程度的改善.将两者复合添加时,可显著提高合金中初生相的形貌及尺寸,得到细小、圆整且分布均匀的半固态组织,其添加量的最佳组合为0.02％的Ti与0.5％的Y.探讨了两者复合添加对合金凝固组织的细化机理.     

制备工艺对A356滑动磨损性能的影响

通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)等分析手段,研究了在油润滑条件下经过T6热处理及Al-10Sr变质剂和Al-5Ti-1B-1RE细化剂复合变质处理的A356铝合金的滑动磨损性能。结果表明:在油润滑条件下,不同制备工艺的A356滑动磨损性能互有差异,在相同载荷和相同时间下,铸态A356铝合金的滑动磨损性能最差,其显微硬度最低,磨损量最高,T6态A356和变质态A356磨损性能均有改善,细化变质后经T6热处理的A356显微硬度最高,磨损量最低,其滑动磨损性能最优,其中,在300 N载荷和3 h磨损条件下,铸态A356呈典型的粘着磨损,而细化变质后经T6热处理的A356磨损机制为微切削的磨粒磨损。     

Mn和Sn对Sr变质、Al-5Ti-B晶粒细化Al-7Si-Mg合金显微组织的影响（英文）

研究Mn与Sn对Sr变质、Al-5Ti-B晶粒细化Al-7Si-Mg合金显微组织的影响。结果表明,合金添加高含量Sr后具有柱状树枝晶结构,Al-5Ti-B晶粒细化剂发生了毒化现象:TiB_2颗粒偏聚在共晶Si区域,并发现Sr金属间化合物在TiB_2颗粒上分布。讨论了Sr毒化现象的机理。此外,添加Mn元素会使合金的富铁相结构从β-Al_5FeSi向α-Al(Mn,Fe)Si转变。随着Mn含量的增加,α-Al(Mn,Fe)Si相从树枝状转变为树枝状分布的小棒状,最终转变为汉字状结构。透射电镜(TEM)观察显示,Mg相对于Si更倾向于与Sn反应,Mg_2Sn在Si/Si界面或Al/Si界面上析出。     

Ti添加量对A356铝合金组织性能影响的试验研究

在A356铝合金中添加不同含量的Ti,试验研究其对合金组织和性能产生的影响。结果表明:在没有添加Ti的A356铝合金中,富铁相以长针状β-Fe相的形式存在。随着Ti的加入,针状β-Fe富铁相逐渐转变成块状的α-Fe富铁相,同时富铁相的尺寸显著变小。随着Ti含量的增加,合金晶粒得到明显细化。晶粒的细化作用来自于Ti Al3对α(Al)晶粒的非均质形核作用和Ti对晶粒长大的抑制作用,添加质量分数0. 2%的Ti时,铝合金晶粒细化不明显。添加质量分数0. 5%的Ti时,晶粒尺寸得到明显细化,力学性能显著提高。     

多向锻造和时效处理对2014铝合金滑动磨损性能的影响

利用多向锻造和时效处理对2014铝合金进行了加工,研究了材料的微观组织、强度、硬度、塑性和滑动磨损性能。结果表明:晶粒细化导致材料具有较高的强度和硬度。多向锻造和时效处理后,较高的硬度以及磨损过程中较强的加工硬化大幅度增强了材料的抗滑动磨损性能。     

Al-5Ti-B中间合金的热机械处理对铸造铝合金晶粒细化的强化作用(英文)

采用等温液相退火和塑性变形工艺制备含不同尺寸Al3Ti和TiB2粒子的Al-5Ti-B(质量分数,%)中间合金。结果表明:随着中间合金中Al3Ti和TiB2粒子尺寸的减小,合金的晶粒细化作用得到增强,但不适当地减小Al3Ti和TiB2的粒径可能导致这些颗粒作用减弱和结块,从而降低合金的晶粒细化效率。     

Mn对A356铝合金铁相形貌组织和力学性能的影响

通过加入元素Mn并配合热处理工艺来控制A356铝合金富铁相的形态。研究表明:合金经过热处理后,加入Mn能够使大部分针状铁相β-Al5FeSi转变成粒径较为均一的颗粒状或树枝状铁相α-Al(Fe,Mn)Si;预先热处理与铸态相比力学性能更好,改变Mn的加入量能够控制块状铁相的粒径大小;经过Mn与热处理共同作用的A356铝合金的抗拉强度提高30~40 MPa,伸长率提高4%~6%。     

A356铝合金Al-5Ti-1B和Al-10Sr熔体处理遗传效应

通过重熔试验研究Al-5Ti-1B和Al-10Sr中间合金在A356熔体中的遗传效应。结果表明:A356合金经熔体处理后流动性较母材提高17.36%,T6处理后α-Al枝晶细化,二次枝晶间距仅为16.8μm,共晶硅圆整,抗拉强度达269 MPa、屈服强度203MPa、伸长率12.5%、硬度92 HBW。伴随重熔,细化变质效果逐渐衰退,熔体质量下降,以致力学性能和流动性下降。试验发现固溶后快淬可减小变质衰退带来的影响。     

快速凝固Al-5Ti-B和Al-10Ti对铝及铝合金的细化效果研究

利用扫描电镜、光学显微镜分析了快速凝固和普通凝固Al-5Ti-B和Al-10Ti中间合金对纯Al和Al-7Si合金的晶粒细化效果.结果表明:快速凝固Al-Ti中间合金在细化纯Al和Al-7Si合金晶粒组织时比普通中间合金的效果更好,主要是因为快速凝固中间合金中具有大量细小弥散的块状Al3Ti相颗粒.这些Al3Ti弥散颗粒可以作为α-Al的形核核心、增强TiB2粒子的形核能力,从而增强快速凝固中间合金的细化能力.     

Al-5Ti-1B-0.5RE对A356铝合金的细化效果

探讨了Al-5Ti-1B-0.5RE中间合金对A356铝合金的细化效果,并用OM、SEM、EDAX等进行微观组织观察分析.结果表明,该中间合金对A356铝合金不仅具有明显的晶粒细化效果,且具有显著的细化枝晶作用;RE对该中间合金的细化效果起到了重要作用,即该中间合金中(AlTiRE)相在铝液中不稳定,很快分解释放出RE元素,降低了表面能,减少了TiB2相的聚集倾向,增加了形核粒子的数量; 同时RE易吸附偏聚在铝熔体的晶界和相界面上,阻碍TiAl3相的生长,阻止针条状TiAl3相的形成,也增加了形核几率.此外,RE的加入可有效保证该细化剂及铝熔体的冶金质量,在一定程度上也增强了该细化剂的细化效果.     

引晶法制备半固态A356铝合金浆料(英文)

开发一种半固态金属浆料制备技术,即引晶法,研究工艺参数对半固态A356铝合金浆料组织的影响,讨论球状初生α(Al)晶粒的形成机制和形貌控制。结果表明:当制备浆料为4kg、引晶尺寸为10mm、加入量为3.5%、倾倒温度为611-617°C时,半固态浆料中初生α(Al)晶粒的平均直径可达40-75μm,形状因子可达0.82-0.89。当引晶尺寸为10mm、倾倒温度为613°C、加入量为2%-4%时,初生α(Al)晶粒的平均直径可达45-82μm,形状因子可达0.78-0.88。倾倒温度的降低或者引晶加入量的适当增加,可以改善初生α(Al)晶粒的组织。当QR=QA、Rh=Rc时,只要倾倒温度适宜就可以制备优质半固态浆料。引晶熔化时产生的枝晶碎块是半固态浆料中初生α(Al)晶粒的直接来源,形成的温度过冷区也有利于异质形核。     

表面扩散合金化对ZM5镁合金冲蚀磨损性能的影响(英文)

将ZM5镁合金置入铝、锌混合粉末中,在氩气保护下,于温度(390±5)°C保温8h进行表面固态扩渗合金化处理。研究表面固态扩渗合金化处理前和处理后ZM5镁合金在两种不同冲蚀磨损环境中(油和石英砂,水和石英砂)的冲蚀磨损行为。结果表明:当冲蚀磨损介质为油和石英砂时,冲蚀磨损表面形貌为切削沟痕。油对试样的腐蚀很弱,切削磨损是主要的磨损机制。当冲蚀介质为水和石英砂时,冲蚀磨损试样表面为腐蚀坑和裂纹。水的腐蚀和石英砂的冲刷作用加剧试样的磨损质量损失。在相同的冲蚀介质中,经过表面固态扩渗合金化处理的试样的耐冲蚀磨损性能均比未经过表面固态扩渗合金化处理的试样好。     

Mg、Ce、Sr复合微合金化对A356铝合金组织和性能的影响

通过金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、拉伸试样机等分析手段研究了Mg、Ce、Sr等元素复合添加对A356合金微观组织和力学性能的影响。结果表明，多元素复合添加对A356铝合金的细化和变质效果较好，α-Al相尺寸减小，共晶硅也由针片状转变为颗粒状或短杆状。添加0.25%Mg、0.2%Ce、0.015%Sr后合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率分别为345 MPa、289 MPa、7%。变质后合金的断裂以韧性断裂为主。     

复合添加Cr、Mn、Ti对7136铝合金组织及力学性能的影响

采用井式坩埚炉熔炼铸造了3种铝合金,通过金相分析、硬度测试、力学拉伸、断口扫描研究了过渡族元素对7136铝合金组织和性能的影响。结果表明,过渡族元素能够细化铸态组织,复合添加Cr、Mn、Ti后晶粒细化效果明显,能够抑制铝合金板材再结晶,提高抗拉强度,使伸长率提高15%,改变了断裂方式,提高了综合力学性能。     

搅拌摩擦焊工艺参数对铸态A356铝合金抗拉强度的影响(英文)

A356是一种高强度铝硅铸造态合金,广泛用于食品、化工、船舶、电器和汽车行业。熔焊这种铸造合金时存在许多问题,如孔隙、微裂隙、热裂等。然而,用搅拌摩擦焊(FSW)来焊接这种铸造态合金可以避免上述缺陷发生。研究了搅拌摩擦焊工艺参数对铸造态A356铝合金抗拉强度的影响;对旋转速度、焊接速度和轴向力等工艺参数进行优化;从宏观和微观组织分析角度对焊接区的质量进行分析;对焊接接头的抗拉强度进行了测定,并对抗拉强度与焊缝区硬度和显微组织的相关性进行了研究。在旋转速度1000r/min、焊接速度75mm/min和轴向力5kN的条件下得到的焊接接头具有最高的抗拉强度。     

熔化和热处理条件对A356铝合金冲击韧性的影响（英文）

研究A356铝合金在非热处理和T6热处理条件下经熔化处理过程中的晶粒细化和改性后的显微组织和冲击性能。通过添加Al-10%Sr和Al-5Ti-1B中间合金分别实现改性和晶粒细化。为了重点突出上述处理的影响,所有的铸造参数都保持不变。结果表明:共晶硅形貌是控制合金冲击行为的主要参数。因此,铸态合金的晶粒细化不能像改性一样改善其冲击韧性。然而,相对于单个处理,同时进行晶粒细化和改性能提供更高的冲击韧性。合金的T6热处理在所有的熔化处理条件下都改善了冲击韧性,这与共晶硅颗粒的进一步改性有关。为证明这些结果并阐明其机制,使用三点弯曲实验和金属断面的显微观察来阐述合金冲击韧性的改善。     

S-EMS复合作用对A356铝合金半固态组织形貌的影响

研究了蛇形通道制备A356铝合金半固态浆料时，浇注温度和通道数量对半固态坯料中心和边缘微观组织的影响。并结合蛇形通道与螺旋磁场电磁搅拌，开发了一种新型的半固态制浆方法——S-EMS，研究了高过热度浇注对A356铝合金半固态浆料初生形貌和尺寸的影响。结果表明：在不加任何处理时，显微组织具有明显的枝晶特征，部分枝晶臂长度甚至超过200μm。采用蛇形通道制备半固态浆料时，随着浇注温度的降低或通道数量的增加，试样中心与边缘的平均晶粒尺寸均不断减小并趋于平缓，形状因子不断增加并逐渐趋于平缓，但从3个通道增加至4个通道时，心部形状因子略微降低。S-EMS法在浇注温度680℃下制备出平均晶粒直径78.68μm，形状因子0.65的微观组织，即使在高过热度浇注条件下也能制备出良好的半固态组织。当浇注温度降至660℃，制备出平均晶粒尺寸和形状因子分别为70.25μm及0.71的具有理想微观组织的半固态坯料。     

复合铸造工艺参数对A356-SiC_p复合材料显微组织和拉伸性能的影响(英文)

研究复合铸造工艺参数对A356-SiCp复合材料显微组织和拉伸性能的影响。在590、600和610°C的温度条件下,分别以200、400和600 r/min的速度对样品进行半固态搅拌,搅拌时间分别为10、20和30 min。分析SiC颗粒在基体材料中的分布、样品的孔隙率和拉伸性能。结果表明,通过延长搅拌时间和降低搅拌温度,可以提升颗粒分布的均匀性;然而,随着搅拌速度的提高,颗粒分布的均匀性呈先上升后下降的趋势。同时还发现,通过增大所有的工艺参数,孔隙率得到了提高。从抗拉特性来看,最佳的搅拌速度、温度和时间分别为400 r/min、590°C和30 min。与孔隙率相比,增强相分布的均匀性对拉伸性能的影响更明显。     

多向锻造及时效对Ti-6Al-4V合金滑动磨损性能的影响

对Ti-6Al-4V合金进行了复合多向锻造和时效处理,制备了具有强度高且塑性优良的超细晶钛合金材料,以增强超细晶钛合金的耐滑动磨损性能.研究结果表明:经过复合处理后试样晶粒明显细化且超细的第二相微粒呈弥散分布,力学性能显著提高;经过多向锻造并400℃×4h时效处理后,试样的抗拉强度和屈服强度分别从888.00、845....     

增强颗粒对镁基复合材料磨损性能的影响(英文)

研究增强颗粒Mg2Si对镁基复合材料摩擦磨损性能的影响,讨论Si加入量、载荷和滑动速度对Mg2Si/AM60镁基复合材料磨损性能的影响。结果表明,向镁合金中加入合金元素Si,可原位生成增强颗粒Mg2Si,增强颗粒Mg2Si可明显提高AM60镁合金的磨损性能。随着载荷和滑动速度的增加,AM60镁合金和Mg2Si/AM60镁基复合材料的磨损量都增大。AM60镁合金的磨损机制为粘着磨损。随着载荷的增大,Mg2Si/AM60镁基复合材料的磨损由磨粒磨损向粘着磨损转变。