Al-Si-Cu-Ni-Mg活塞合金中富镍相的演变

利用XRD和热场发射(FESEM)等分析了不同含铜量Al-Si-Cu-Ni-Mg活塞合金富镍相的演变。研究结果表明:随着Cu含量的增加,镍相由Al3Ni(ε相)或Al3Cu Ni(δ相)转变为Al7Cu4Ni(γ相)其形态从短条状变为网状进而变为环形或半环形形状。此外,采用Thermo-Calc软件定量计算结果与实验结果一致。富镍相的转变对力学性能也有很大影响,在室温条件下拉伸强度由263.8 MPa降低至229.6 MPa,然后增加到278.9 MPa。然而,高温条件下抗拉强度增加了19.7%,但是合金的线性膨胀系数却持续减小。     

挤压铸造BH122活塞合金的显微组织与力学性能

研究了经挤压铸造BH122活塞合金的显微组织和力学性能.结果发现,挤压铸造BH122合金组织中共晶Si呈粗棒或块状分布,不同于典型重力铸造BH122合金中的针片状;挤压铸造可促进Al9FeNi相的大量析出.经挤压铸造后,合金的抗拉强度和硬度均有明显提高,分别可达300.3 MPa和HB120.     

基于正交回归的高硅活塞合金高温性能研究

运用正交回归法设计了Cu、Mg、Mn元素影响Al-24Si活塞合金高温抗拉强度的试验方案.建立了3元素与合金在300℃抗拉强度(σb,300℃)之间的二次拟合方程.结果表明,在P、混合RE、Sr复合变质的基础上,Cu、Mg元素在已定取值范围内变化时,σb,300℃的变化均十分缓慢,可以忽略,因此试验重点确定Mn元素范围(O.2%～O.31%或O.51%～O.6%),以此来保证所得σb,300℃完全满足活塞合金在使用性能上对高温强度的要求,且经计算拟合方程得出最低σb,300℃值约为127.39 MPa.     

NiTi40合金微观组织结构的电子显微学分析

采用扫描电子显微分析(SEM)、电子背散射衍射分析(EBSD)、透射电子显微分析(TEM)、高分辨电子显微分析(HRTEM)、高角度环形暗场-扫描透射(HAADF-STEM)等技术手段,对NiTi40(60%Ni+40%Ti,质量分数)合金淬火态样品的微观组织结构进行分析。结果表明:NiTi40合金在950℃、150 min固溶水冷和1050℃、150 min固溶水冷的硬度值相近,为60~61 HRC,但微观组织结构有显著的区别。经950℃固溶水冷后,合金中的粗大第二相主要为NiTi2和Ni3Ti相,还有少量和NiTi2相互伴生的TiC相;经1050℃固溶水冷后,合金中的Ni3Ti相接近完全回溶的,粗大第二相主要为相互伴生的NiTi2及Ti C相。随着固溶温度的升高,合金的晶粒尺寸明显增大,合金晶界处的小晶粒在1050℃固溶时基本消失。经950℃固溶处理,晶内析出相主要为10~20 nm的Ni4Ti3相;经1050℃固溶处理,晶内析出相主要为几十至几百纳米的Ni4Ti3相。     

亚共晶铝硅铜镁铸造合金共晶硅相在固溶处理过程中形貌变化的定量金相分析

研究表明：该合金在固溶处理过程中硅相形貌变化可用硅相颗粒的平均面积、面积相当直径、面积率、长度比、平均周长、单位面积硅相颗粒数及硅相颗粒尺寸分布图等定量金相学参数来描述，据此可评价固溶处理效果；固溶处理时硅相颗粒的粗化过程符合ＬＳＷ（Ｌｉｆｓｈｉｚ－Ｓｌｙｏｚｏｖ－Ｗａｇｎｅｒ）粗化模型。     

不同热处理状态下Mg-Ce合金的组织结构及断口分析

通过金相显微分析、拉伸断口扫描分析,研究了Mg—Ce合金不同热处理状态下的显微组织结构及拉伸断口。从金相显微照片中可以看到,铸态时有离异共晶和析出物,均匀化退火后离异共晶消失了但是析出物有所增多,经过均匀化退火＋固溶处理之后析出物及强化相都固溶于基体之中,而经过均匀化退火＋固溶处理＋时效强化之后．基体中又析出了强化相Mg9Ce。断口扫描分析结果显示,经过均匀化退火＋固溶处理＋时效强化的试样不同于其他3种状态下的断口,呈现明显的镜面对称．是孪晶。     

热处理工艺对Cu-Cr-Zr合金组织及性能的影响

为了研究固溶时效处理工艺对Cu-0．37Cr-0．18Zr合金的显微组织和导电率的影响,在固溶温度920-1000℃和固溶时间0．5～2．5h,时效温度450～500℃和时效时间13～20h条件下,通过扫描电镜观察固溶时效后合金的微观组织和析出相的形态,并测得相应条件下的导电率数值。确定了较好的固溶时效工艺,在980℃固溶2h,450℃时效20h,合金抗拉强度可以达到440MPa,导电率可以达到80％IACS。     

固溶工艺对ZL114A合金组织和性能的影响

通过金相分析、动力学分析和硬度测量等方法研究了固溶温度和时间对ZL114A合金共晶Si形态和性能的影响,并确定了最佳的固溶工艺。研究结果表明,固溶温度对共晶硅的粒化过程有很大的影响,在不产生过烧时,温度越高共晶Si的粒化越彻底,而且合金的硬度越高。通过对试验结果分析得出ZL114A合金最佳固溶工艺为550℃保温6 h。     

喷射成形Al-Zn-Mg-Cu合金在挤压和热处理后的组织演变

利用喷射成形技术制备了Al-Zn-Mg-Cu合金.采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等方法研究了喷射成形Al-Zn-Mg-Cu合金的沉积坯件经挤压热加工处理、固溶及时效热处理后微观组织的演变规律.结果表明,喷射成形Al-Zn-Mg-Cu合金的沉积坯件主要由大小为20～30 μm的等轴晶组成,晶界第二相粗大呈不连续状分布;沉积态合金经挤压处理后,晶粒沿挤压方向拉长,晶界第二相发生碎化;挤压态合金经过固溶处理后绝大部分第二相发生回溶;峰时效处理(120 ℃, 16 h)后析出两种共格强化相,此时的强化机制是GPI区和GPII区的综合强化.     

Cu-Cr-Zr合金的铸态组织分析

采用金相分析、扫描电镜及能谱仪等分析方法对Cu-0.35Cr-0.14Zr合金的铸态组织进行研究分析。研究结果表明,主要存在有三种相,即铜基体、富Cr相以及富CuZr相。合金中Zr元素主要以Cu51Zr14化合物较粗大三角块状或长条状形式存在,Cr元素主要以单质块状或粒状形式存在于基体中,部分固溶于Cu51Zr14化合物中,第二相主要在铸态组织枝晶间分布。     

超声振动对近共晶Al-Si活塞合金凝固组织的影响

研究了超声振动对Al-11.5Si-4Cu-2Ni-1Mg-0.45Fe合金凝固组织的影响。结果表明,经超声振动的合金中,初生硅形貌由长条状转变为多边形状,并得到了显著细化。其中空化效应产生的大过冷度引起的异质形核和生长时间缩短是初生硅细化的主要原因。随着超声功率的增加,初生硅由长条状转变为短棒状,α-Al₅FeSi相由块状转变为半圆形态。共晶硅和金属间化合物形态的演变和细化主要是由空化效应引起的固体破碎、均匀的溶质分布、均匀的温度场及共晶生长时间的缩短造成的。     

Al-Si活塞合金中氟化除钙的研究

利用高倍金相显微镜和光谱仪研究了Al-Si活塞合金中氟化除钙,并对其机理进行了分析。试验结果表明:对Al-Si合金进行氟化除钙是行之有效的,Al-Si合金中的钙含量随着K2TiF6和AlF3的加入显著降低。添加1.5%K2TiF6,Al-Si合金中的钙含量由1 110×10-6降低到50×10-6;而添加1%AlF3,钙含量则降低到7×10-6。此外,高钙含量的磷变质Al-Si合金中添加K2TiF6和AlF3后,磷变质效果可恢复,初晶硅重新析出。     

Al-P中间合金在Al-Si活塞合金中的应用

在实验室和生产条件下研究了Al-P中间合金对共金和过共晶Al-Si活塞合金的变质工艺特点，变质效果和力学性能等的影响，结果表明：使用Al-P中间合金操作简单，变质效果好且稳定，力学性能也比其他变质剂有不同程度的提高；使用该中间合金无渣，无污染，从时间上看可以完全省去变质处理过程，节约能源，提高合金的实收率，降低铝耗，有着良好的应用前景。     

高性能铝铜合金铸造性能的研究

通过实验对铝硅合金与铝铜合金流动性、热裂倾向等铸造性能进行对比,研究了铝铜合金铸造性能。结果表明,由于凝固过程的不同,同ZLAlSi7Cu2MgA合金相比,ZL205A合金流动性较差;合金元素Zr使ZL205A热裂倾向性增大。     

用稀土添加剂改善中硅铝合金性能的研究

用一种稀土添加剂(自制)向ZAlSi7MglA铸造铝合金中加入稀土元素，以改善合金的性能。结果表明：该法使稀土元素的加入操作变得简单易行，烧损小，合金性能改善效果明显，在一定RE浓度范围内随着合金中RE含量增加合金的Rm和A同步增长。通过试验得到了最佳效果的稀土加入量。     

深冷处理对Al-Si合金组织和力学性能的影响

在液氮温度（-196℃）对Al-Si合金作了深冷处理，处理时间分别为72h、120h，并进行了力学性能试验和金相组织分析。试验结果表明，深冷处理显著提高了合金的强度和硬度，经适当时间的深冷处理，强度、硬度及伸长率三者能同时提高。初步的研究认为，深冷处理改善铝合金性能的机理主要是处理后合金中产生大量相互缠绕的位错和析出弥散强化相。     

高温摩擦时间对铝硅合金硅相细化和球化的影响

研究了高温摩擦时间对铝硅合金摩擦表层组织中硅相平均直径和球状因子的影响.在预热温度为330℃时,对AlSi30合金试样表面摩擦10 s～30 min.结果表明,随着摩擦时间的延长,表层细化区硅相的直径先急剧减小,在3 min时达到最低值(0.99μm),然后逐渐变大.在细化阶段,硅相直径的对数与时间的对数呈反比关系;而在粗化阶段,二者呈正比关系,遵从Ostwald熟化理论.随着摩擦时间延长,硅相先快速球化.在3 min时球化最好,然后球化因子突然下降,最后在非常长的时间内缓慢上升;硅相的细化促进了其球化.     

Al-5%Ti-0.25%C对Al-Si活塞合金组织和性能的影响

探讨了Al-5%Ti-0.25%C中间合金对共晶Al-Si活塞合金组织和力学性能的影响.结果表明,加入0.5%的Al-5%Ti-0.25%C中间合金后,初晶Si的平均尺寸由原来的45μm降为40μm,共晶Si变短,而且能细化共晶团,提高常温抗拉强度.Al-5%Ti-0.25%C中间合金的加入量达到1%时,常温抗拉强度不再继续提高.加入Al-Ti-C中间合金后随着静置时间的延长,常温抗拉强度变化并不明显.     

AlCrCuFeNbxNiTi高熵合金组织与性能研究

采用电弧熔炼制备了AlCrCuFeNb_xNiTi (x = 0, 0.25, 0.5, 1.0)高熵合金,研究不同Nb含量对AlCrCuFeNb_xNiTi高熵合金显微组织和力学性能的影响。研究表明：AlCrCuFeNb_xNiTi (x = 0, 0.25, 0.5, 1.0)高熵合金物相主要包含有序FCC的L2₁相和Laves相,还有少量的BCC(A2)和FCC相;Nb元素的添加能促进Laves相的生成且对Cu元素的偏析具有一定的抑制效果;通过相判据参数计算找到了适合AlCrCuFeNb_xNiTi高熵合金的相形成判据;添加适量的Nb元素能够改善AlCrCuFeNiTi六元高熵合金的力学性能;AlCrCuFeNb_0.5NiTi 高熵合金具有较好的综合力学性能,抗压强度达到1587.4 MPa,硬度达到568.8 HV;Nb元素含量过高时会形成过多的Laves相使合金表现出过早脆化现象。