Al3Ti4B中间合金对Mg-7Al-0.4Zn-0.2Mn合金显微组织和性能的影响

研究了Al3Ti4B中间合金对Mg-7Al-0.4Zn-0.2Mn合金的显微组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响.结果表明:当Al3Ti4B加入量小于0.3%(质量分数)时,合金的平均晶粒尺寸显著减小;当Al3Ti4B加入量为0.3%时,合金组织显著细化,平均晶粒尺寸由未变质合金的135μm细化到30 μm,合金拉伸力学性能和耐腐蚀性能最好;当加入量超过0.3%时,晶粒粗化;具有密排六方结构的高熔点化合物Tm2(靠=2 980℃)和AlB(%=980℃)均可作为一Mg的异质核心,大量异质结晶核心的存在是导致α Mg晶粒细化的主要原因.     

Al-10Sr和Al-5Ti-0.2C对ZL101合金组织的影响

在ZL101合金熔体中分别或同时添加不同量的Al-10Sr和Al-5Ti-0．2C，保温不同时间，利用光学显微镜和电镜扫描，研究了Al-10Sr，Al-5Ti-0．2C对ZL101合金组织的影响规律。试验结果表明，向ZL101合金中添加质量分数为0．5％的Al-10Sr，可使共晶Si从粗大的针、片状转变为细小的短纤维状，同时促进了α-Al枝晶的形核生长，晶粒尺寸在100-250μm之间。若添加质量分数为0．2％的Al-5Ti-0．2C，可使初生α-Al晶粒成为40-70μm的等轴晶，对共晶Si也有一定的变质作用。当同时加入Al-10Sr和Al-5Ti-0．2C时，α-Al枝晶和共晶Si同时得到细化和变质，这主要归功于Al-10Sr和Al-5Ti-0．2C对ZL101合金细化变质的交互作用。     

硼对AZ91镁合金组织及性能的影响

研究了硼对AZ91镁合金显微组织和硬度的影响。结果表明：当B的加入量小于0．01％（质量分数）时，随硼加入量的增加，合金铸态组织和平均晶粒尺寸显著减小，布氏硬度明显提高；B加入量为0．01％时，合金平均晶粒尺寸由未加B的120μm细化到30μm左右；当加入量超过0．01％时，晶粒有粗化的趋势；分析认为具有密排六方结构的高熔点化合物AlB2（Tm=980℃）可作为α-Mg的异质核心，大量异质结晶核心的存在是使α-Mg晶粒细化的主要原因。     

TiN/Ti细化剂加入量对Al-7.0Zn-2.5Mg-2.5Cu合金铸态组织和性能的影响

采用高能球磨的方法制备了一种纳米TiN/Ti复合晶粒细化剂,研究了该细化剂的加入量对A1-7.0Zn-2.5Mg-2.5Cu合金铸态组织和性能的影响.结果表明,纳米TiN/Ti复合晶粒细化剂对合金具有良好的细化效果.当细化剂的加入量为0.3％时,合金的平均晶粒尺寸由未添加细化剂的297.5 μm细化至178 μm,初生α相细化同时,组织中的共晶体被细化分散.加入量为0.5％时,晶粒尺寸又呈增大趋势.细化剂添加量小于0.3％时,合金的抗拉强度及显微硬度随着细化剂加入量的增大而增加.当细化剂的加入量为0.3％时,抗拉强度与显微硬度均达到最大值,抗拉强度为243.9 MPa,较未添加细化剂试样提高了近10％;显微硬度为HV143.5,较未添加细化剂试样提高了20％.其拉伸断口为脆性解理断口和撕裂棱组成的复合断口.     

C2 Cl6对AZ91镁合金显微组织及力学性能的影响

使用光学显微镜（OM）、X射线衍射仪（XRD）和扫描电镜（SEM），研究了C2Cl6对AZ91镁合金铸态显微组织与力学性能的影响，并利用Imagetool软件测量了晶粒尺寸和晶粒面积。结果表明，少量的C2Cl6（0．3％-0．8％）对α-Mg晶粒有明显地细化作用，平均晶粒尺寸由106μm降至约53μm，晶粒面积也明显减小，C2Cl6的最佳加入量为0．3％。而且，C2Cl6加入导致β-Mg17Al12相弥散细小。此外，显微组织的改善导致合金的力学性能明显提高。     

Al-5Ti-1B和Al-P中间合金对Al-Si合金的联合变质作用

研究了Al-5Ti-1B和Al-P中间合金对Al-Si活塞合金组织和性能的影响。结果表明，加入0．2％Al-5Ti-1B中间合金能使经Al-P中间合金变质过的ZL109合金的共晶团和初晶硅进一步细化，抗拉强度也明显提高。随着Al-5Ti-1B加入的增加这种细化作用逐渐减小，当Al-5Ti-1B的加入量为2％时甚至使ZL109中的初晶硅变粗，抗拉强度也随之降低。     

锆盐对锶变质Al-10%Si合金组织的影响

研究了锆盐对锶变质Al-10％Si合金微观组织的影响，结果表明：当锆盐的加入量大于0．8％时，可使α(Al）由柱状晶向等轴晶转变；当加入量为1．3％时，可获得细小、分布均匀的等轴晶，其宏观晶粒尺寸为150μm左右，合金的力学性能显著提高。单独加入锆盐，在α(A1)发生等轴化转变的同时，对共晶硅有一定的变质作用。     

稀土Y对Sr+B复合变质A356合金组织与性能的影响

在Sr+B复合变质A356合金的基础上加入稀土Y,通过光学显微镜及扫描电镜观察不同Y添加量对合金铸态显微组织形貌和尺寸的影响,并分析其力学性能和导热性能的变化规律。结果表明：稀土Y的添加不会影响Sr+B的变质效果且会使合金组织进一步细化,α-Al晶粒尺寸由未加Y变质时的62μm降低至44μm,二次枝晶臂间距从未变质时的12μm降低至9μm;A356铝合金中引入稀土Y会导致导热性能小幅度降低,但可以显著提升拉伸性能。当稀土Y添加量为0.4wt.%时,合金的综合性能最佳,热导率为158.8 W/（m·K）,抗拉强度和伸长率分别为209.9 MPa和11.44%,与未加入稀土Y相比分别提升19.55%和167.29%。     

Al-5Ti细化剂和Al-10Sr变质剂对A357合金微观组织和力学性能的影响

研究了Al-5Ti细化剂和Al-10Sr变质剂对A357合金金属型铸造时微观组织和力学性能的影响.结果表明,单独细化晶粒的最佳Ti加入量为0.08%～0.14%,单独变质处理的最佳Sr加入量为0.005%～0.01%.当以单独细化晶粒的最佳Ti量和单独变质处理的最佳Sr量共同加入合金时,合金的力学性能却有所下降.适当增大Sr加入量可克服上述不利影响,并获得更好的效果.     

稀土和磷复合变质对Al-21%Si合金组织和耐磨性的影响

以过共晶Al-21％Si合金为研究时象，分析磷、稀土复合变质时合金组织和磨损性能的影响，并对其磨损机理进行了探讨。结果表明：复合变质后粗大块状、条状的初晶硅尺寸明显细化，粗大针状的共晶硅变为短杆状或颗粒状。P、RE时初晶硅均有细化作用，P的细化作用较强。当加入0．9％RE＋0．08％P时初晶硅细化效果最佳，初晶硅从66．4μm细化到23．3μm；RE对共晶硅的变质作用较显著，稀土含量为0．6％时，共晶硅平均尺寸从8．3μm细化到5．2μm。磨损试验结果表明：合金的耐磨性不仅与初晶硅颗粒尺寸和分布有关，而且受基体中共晶硅形态影响，磷、稀土复合变质剂配比为0．06％P＋0．6％RE时，耐磨性最好；其室温润滑磨损机理以磨粒磨损和粘着磨损为主；干摩擦高速磨损条件下，主要磨损形式为氧化磨损和粘着磨损。     

不同状态中间合金对A356合金组织的影响

分别采用空气、冰水和液氮3种不同冷却方式制备了Al-4Ti-B和Al-10Sr中间合金,通过3组对比试验分析了不同冷却方式Al-4Ti-B中间合金和Al-10Sr中间合金对A356细化和变质效果的差异.结果表明,同时添加液氮深冷处理的Al-4Ti-B和Al-10Sr中间合金对A356铝合金的细化变质效果最好,α-Al晶粒变为细小等轴晶,共晶硅相变得更加细小圆整,且在α-Al基体中分布更加均匀.     

流变铸造Al-20Si合金

研究了剪切低温浇注式半固态浆料制备工艺（LSPSF）对Al-20Si过共晶合金中初生Si相尺寸和形貌的影响。结果表明，LSPSF工艺可制备质量优良的Al-20Si合金半固态浆料和坯料；初生Si得到明显细化，分布均匀，形态发生了明显改变，由板片状转变为多角块状；磷变质处理可强化LSPSF工艺的细化效果，但浇注温度过低时，初生Si相发生偏聚。在LSPSF工艺条件下，初生Si得以细化和圆整化主要归因于LSPSF工艺引起的增强异质形核作用和抑制初生Si择优生长作用。     

半固态Al-4Cu-Mg合金的变形行为及组织演化

以热模拟压缩实验为基础,研究了变形工艺参数(包括变形温度、应变速率和变形程度)对半固态Al-4Cu-Mg合金变形力学行为和微观组织的影响.研究结果表明:半固态Al-4Cu-Mg合金的流变应力峰值对变形温度和应变速率的变化比较敏感;变形温度和应变速率对稳态流动应力影响较小.应变速率对流变应力峰值的影响与变形温度有关.变形工艺参数对微观组织的影响为:随着变形温度的升高和应变速率的减小,α相晶粒平均尺寸增大,半固态Al-4Cu-Mg合金变形后的组织仍保持近球状组织,这与变形过程中固态α相的流动方式有关.     

过共晶铝硅合金Al-17.5Si强流脉冲电子束表面改性

研究了强流脉冲电子束表面改性处理对过共晶铝硅合金(Al-17.5Si)组织和性能的影响.利用扫描电镜和X射线衍射分析了改性机理.扫描电镜结果表明,在电子束处理后的合金表面上,硅元素扩散到铝基体中形成单相α固溶体.X射线衍射分析指出,电子束处理后合金表面没有新的物相生成,并在15脉冲处理后铝的晶格参数显着降低.硬度结果表明,在铝硅扩散区域,初生硅的硬度从中心向边缘呈现梯度分布趋势,而且初生硅中心处的硬度随脉冲次数的增加逐渐减小.耐磨性随脉冲次数的增加先提高后降低,磨损量在15次脉冲后降低了84.6%.因此该技术在改善过共晶铝硅合金表面耐磨性方面展现了良好的应用前景.     

Al-3B对亚共晶Al-Si合金的晶粒细化作用

从热分析角度研究Al-3B对Al-7Si的晶粒细化作用,B对Al-7Si晶粒细化的最佳加入量为0.03%。考察了Al-3B对不同Si含量亚共晶铝硅合金的晶粒细化作用,B对高硅含量亚共晶铝硅合金的晶粒细化效果更好。分析了B对亚共晶铝硅合金的细化机理,认为Al-B共晶理论可以有效解释试验现象。     

强流脉冲电子束处理对Al-20Si合金微观组织和显微硬度的影响

研究了强流脉冲电子束处理对过共晶铝硅合金Al-20Si组织结构和显微硬度的影响.通过扫描电镜和X射线衍射对改性表面的组织特征进行了分析.扫描电镜结果表明,在电子束所诱导的顶部熔化层中,初生硅溶解在铝基体中形成了铝硅过饱和固溶体.相邻初生硅颗粒由于硅元素的扩散融合成大的初生硅颗粒.X射线衍射分析表明电子束处理后铝的晶格常数下降,晶格畸变增加.显微硬度测试结果指出初生硅的表面硬度在电子束处理后从中心向边缘呈现梯度分布,并且初生硅的中心硬度随脉冲次数的增加而减小.这表明强流脉冲电子束技术在处理过共晶铝硅合金初生硅组织中有着良好的应用前景.     

原位增强铸造Al-4.5Cu复合材料的固溶与时效工艺

通过正交试验的方法,研究了固溶温度对时间、时效温度和时间对原位增强铸造Al-4.5Cu复合材料力学性能的影响,并分析其作用机理.结果表明,各因子对复合材料力学性能的影响由大到小依次为:固溶温度>时效温度>时效时间>固溶时间.固溶温度对复合材料的抗拉强度有显著影响;固溶温度、时效温度和时效时间对复合材料的伸长率和硬度都有显著影响.较优的固溶与时效工艺为:复合材料在533℃固溶12～16 h,165 ℃时效7h.     

电磁搅拌制备半固态Al-30Si浆料及其性能研究

采用低过热度弱电磁搅拌方法制备了Al-30Si半固态浆料,分析了浇注温度、搅拌功率、搅拌时间等参数对试样硬度、耐磨性能和热稳定性能的影响.研究结果表明,低过热度浇注弱电磁搅拌方法可提高Al-30Si浆料的综合使用性能,与常规铸造相比,布氏硬度提高了74.95%.磨损量减小了近1个数量级,在20～300℃有效温度范围内的热膨胀系数减小了22.16%;浇注温度、搅拌功率、搅拌时间对半固态浆料试样性能有影响,浇注温度的影响最为明显,搅拌功率和搅拌时间的影响相对较小.     

T6处理对Al-Sr中间合金变质的A356铝合金组织与性能的影响

在传统的A356铝合金中加入Al-10Sr中间合金压铸成型制备新型的铝合金轮毂材料,通过光学显微镜和扫描电镜研究了铸态及T6热处理态A356铝合金的组织及其性能,分析了合金的断裂机制。结果表明:铸态A356合金中铁基化合物主要为β相(Al5FeSi);经T6工艺处理后,共晶Si粒子的边角更加圆润,Mg2Si完全固溶于铝基体中,合金组织得到改善;铸态及热处理态A356铝合金试样的拉伸断口均有大量韧窝存在,合金呈现较好的塑性;但T6热处理态A356铝合金的断口处韧窝与铸态相比更加均匀,合金的塑性提高;合金的断裂机制为韧窝+解理断裂的复合断裂机制。     

固溶时效对热等静压制得的TC4钛合金组织与性能的影响

采用热等静压工艺对Ti-6Al-4V雾化预合金粉的粉末冶金技术进行了研究，采用不同的固溶温度、时效温度以及时效时间，研究了热处理工艺对TC4钛合金组织和性能的影响。结果表明，采用预合金粉工艺制备的Ti-6Al-4V粉末钛合金材料性能良好，于965℃固溶并采用水冷，然后在470℃时效，试样的强度较好。