Al-10RE中间合金对Al-20Si合金组织和性能的影响

研究了不同Al-10RE添加量对Al-20Si合金铸造组织和力学性能的影响。结果表明,加入Al-10RE后的Al-20Si合金主要由α-Al基体、初晶Si、共晶Si和针状的Al11RE3相组成;初晶Si的形状由大块状变为小块状和球状,其最佳加入量为1.5%,初晶Si平均晶粒尺寸最细小,且呈弥散均匀分布。其抗拉强度、伸长率和硬度达到最大值,分别为117 MPa、11.0%、87.76。分析认为,RE的加入改变了初晶Si晶粒的生长方式,而细化的晶粒以及针状Al11RE3相的产生又大大改善了Al-20Si合金的力学性能。     

稀土Ce对Al-12Si合金微观组织影响

本文以Al、Al-Si、Al-Ce高纯组元配置一定质量百分比的Al-Si-Ce合金,采用多功能真空电弧熔炼炉YSU-ZZ进行熔炼,使用铜模吸铸法制备样品并对样品进行金相显微镜、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS).重点研究了Ce的加入量及冷却速度等因素对共品硅的大小、形状和分布的影响.研究表明快速凝同可以很好的细化共...     

Ce对Al-5Cu合金组织和性能的影响

通过光学显微镜、X射线衍射仪、场发射扫描电镜、能谱仪、同步热分析等手段,研究了Ce含量对Al-5Cu合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,加入Ce元素后,除了α-Al和Al₂Cu相外还会生成针状Al₈CuCe₄相。合金固相线温度升高,液相线温度降低,凝固温度区间缩短,α-Al得以有效细化和均匀化。随着Ce含量增加,共晶Al₈CeCu₄相逐渐增多,Al₂Cu相在Al₈CeCu₄相边缘附着生长,逐渐形成了沿晶界分布的封闭网状结构。经过T5热处理后Al₂Cu相以粒状弥散析出,基体Cu含量增大,耐热性强的Al₈CuCe₄相形态基本不变。合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率均先增大后减小。当Ce含量为0.3%时,合金力学性能最优,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为320 MPa、238 MPa和13.6%,较铸态的明显提高。     

变质处理对Al-17Si合金组织和性能影响

未经变质处理过共晶铝硅合金微观组织主要有粗大的初晶硅和针状或层片状共晶体(o+Si)组成,会严重割裂基体,其尖端和棱角会引起应力集中,使合金的力学性能明显下降,产品无法满足实际应用需求.研究不同变质剂处理方案对过共晶Al-17％Si合金微观组织和性能的影响.结果 表明:通过加入0.36％ Cu-P(14％P)合金和0....     

半固态压铸对复合变质Al-20Si合金组织和性能的影响

简要分析了压铸速度对复合变质的Al—20Si组织和性能的影响。在半固态触变压铸时,随着压射速度的增加,抗拉强度不断提高;当压射速度为5m／s时,抗拉强度达218MPa。但压射速度进一步提高时,抗拉强度又呈递减趋势。随着压射速度的增大硬度有先下降后增大的趋势。     

Al-4P变质对Al-20Si合金组织和切削性能的影响

采用正交试验法,研究了Al-4P变质对Al-20Si合金显微组织和切削性能的影响,优化了改善Al-20Si合金切削性能的工艺参数。研究表明,Al-4P添加量对初生Si的影响最为显著、变质时间的影响次之、变质温度的影响最小,优化出的改善切削加工性能的工艺参数:Al-4P添加量为1%、变质温度为760℃、变质时间为1 h。经最优工艺处理后,初生Si变得细小、分散且圆钝化,平均尺寸由变质前的120μm减小到30μm左右,刀具耐用度提高,切削加工性能得到改善。     

变质和铸造工艺对Al-20Si合金初生Si组织的影响

研究了铸造工艺和变质处理对Al-20Si合金中初生Si组织的影响。利用光学显微镜以及Image Pro金相分析软件,对经过不同铸造工艺和变质处理的过共晶Al-Si合金组织进行了观察、分析和计算。结果表明,控制浇注温度、铸型温度以及变质剂加入量可细化初生Si颗粒,且变质剂细化初生Si颗粒的效果远大于浇注温度、铸型温度;当浇注温度为760℃或铸型温度为200℃时,凝固组织中的初生Si颗粒尺寸小于90μm,而磷盐变质剂加入量为0.8%或Cu-14P中间合金加入量为0.4%时,初生Si颗粒尺寸小于20μm。     

高能超声对Al-20Si合金组织和力学性能的影响

采用高能超声波对Al-20Si合金进行熔体处理,研究超声波处理对Al-20Si合金微观组织形貌及其力学性能的影响。结果表明,在660℃温度下,对Al-20Si合金熔体进行高能超声波处理,可以使Al-20Si合金的初晶硅形貌由粗大的板片状逐渐变成细小的球状颗粒,圆整度高,分布均匀,并且使其抗拉强度和伸长率提高。通过对合金拉伸断口形貌的观察,发现在经过超声处理的Al-20Si合金断口上有较多的撕裂带和韧窝,表现为脆性断裂和韧性断裂的混合型断口。     

Mg对压铸Al-8Ce合金组织和性能的影响

采用扫描电子显微镜、X射线衍射、透射电子显微镜和激光热导仪等分析测试手段,研究了Mg对压铸Al-8Ce合金微观组织、力学性能和导热性能的影响。结果表明,合金主要由α-Al初生相和Al-Al_(11)Ce_3共晶相组成,Mg在合金中以固溶态存在,没有含Mg的第二相生成,且Mg元素的添加对合金金微观组织无明显影响。压铸Al-8Ce-xMg合金的屈服强度和抗拉强度随着合金中Mg含量的增加而增加,而合金的伸长率和热导率则随着合金中Mg含量的增加而降低。试验结果表明,压铸Al-8Ce-0.50Mg合金展现出更加优异的综合性能,其屈服强度为112.8 MPa,抗拉强度为225.0MPa,伸长率为10.3%,热导率为153.7 W/(m·K)。     

稀土Ce变质铸造Al-12.35Si合金的组织及性能

以添加Al-Ce稀土中间合金的方式对Al-12.35Si合金进行变质处理,研究Ce的添加量(0～0.8％)对合金微观组织和力学性能的影响规律.结果 表明,添加适量的Ce可以减小共晶硅的尺寸,细化第二相,减小α-Al二次枝晶臂间距,提高合金的力学性能.但是当Ce的添加量超过0.2％时,会出现过变质现象,导致合金组织粗化,...     

纳米ZnO颗粒对过共晶Al-20Si合金组织和性能的影响

为研究Al-Si合金凝固过程中纳米颗粒如何影响Si相形貌,在Al-20Si半固态区间加入0.5wt.%ZnO纳米颗粒并机械搅拌,铸态Al-20Si-0.5ZnO复合材料的强度和伸长率显著提高。其中,伸长率提高5倍左右。金相及SEM组织显示初晶和共晶Si都得到了细化。初晶Si由星状转变为多面体状或块状,且其边缘及凹角更加圆整,共晶Si的宽度也更加细小。研究结果表明,ZnO加入后与熔融铝液发生还原反应生成Al_2O_3,同时细化了初晶Si和共晶Si,从而显著提高了合金的伸长率。     

稀土Gd对Al-20Si合金显微组织和力学性能的影响

研究了稀土Gd对Al-20Si合金组织和性能的影响。结果表明:当稀土Gd含量为1.5%时,α-Al和初生Si明显细化,力学性能最佳,抗拉强度为177 MPa,硬度为119 HBW。     

P和Sr对Al-20Si合金组织及力学性能的影响

研究了0.05%P、0.06%Sr及P和Sr复合加入对过共晶Al-20Si合金组织及力学性能的影响。结果表明:在合金中加入P时,合金的初生硅被显著细化;在合金中加入Sr时,合金的共晶硅被显著细化,且初生硅也被略微细化;P和Sr复合加入时,合金的初生硅和共晶硅同时得到细化,其中初生硅呈颗粒状,大部分共晶硅呈纤维状,且各相分布均匀;当镦粗比为70%时,合金的抗压强度较未变质的试样提升了14.4%。     

复合变质对Al-20Si合金冲击性能的影响

在不同P、RE添加量下对P-RE复合变质和未变质的过共晶铝硅合金的冲击韧度进行了研究.结果表明,P-RE复合变质明显提高了合金的冲击韧度,当加入0.08%的P和0.6%的RE时,合金的冲击韧度达到最佳,合金的冲击韧度从未变质的9.786 2 J/cm2提高到11.009 8 J/cm2,提高了12.5%.冲击断裂机制主要是脆性断裂,也伴随有韧度断裂.合金冲击韧度的改善与复合变质引起的共晶硅和初晶硅颗粒的细化和合金强度、塑性的提高有关.     

超声-合金化处理对Al-20Mg_2Si合金组织和性能的影响

研究了未处理、P和La合金化处理、超声处理和超声-合金化复合处理对Al-20Mg_2Si合金凝固组织和力学性能的影响,并研究了复合处理条件下不同的超声参数对初生Mg_2Si相大小和力学性能的影响。结果表明,经过超声-合金化复合处理后,合金的凝固组织和力学性能显著改善,其效果好于单一的合金化处理或超声处理;与未处理试样相比,初生Mg_2Si相的尺寸减小68%,抗拉强度提高62.3%,伸长率提高47%。复合处理条件下,随着超声功率的增加,初生Mg_2Si相尺寸逐渐减小,力学性能逐步提高;随着处理时间延长,初生Mg_2Si相尺寸先减小再增加,但力学性能逐渐提高;随着超声处理温度的提高,初生Mg_2Si相尺寸先减小后增加,力学性能变化规律与之对应。     

变质处理对Al-10.5Si合金组织及性能的影响

主要研究了Na盐和Sr的加入量及保温时间对Al-10.5Si合金组织及性能的影响。研究得出,Na盐对Al-10.5Si合金的变质效果一般,当加入量为1.2%,保温0 min时,其变质效果最佳,硬度从未变质51 HV提高到58 HV,电导率由19.80 MS/m提高到25 MS/m,但是,保温20 min后开始出现明显的衰退现象。Sr对Al-10.5Si合金的变质效果较Na盐好,加入量为0.02%,保温20 min时,对Al-10.5Si合金产生非常好的变质效果,合金电导率提高到25.90 MS/m,硬度从未变质51 HV提高到53.8 HV。随着Sr加入量的增加,Si颗粒尺寸并未进一步细化。另外,随着保温时间的延长(100 min内),采用Sr变质的合金没有产生明显的衰退现象,但是,Sr变质容易导致合金吸氢,使合金组织内部出现气孔等缺陷。     

超声波对Al-20Si合金中初晶Si的影响

采用高能超声波对Al-20Si合金熔体进行处理,研究超声波以不同的导入方式对过共晶Al-Si合金中初晶Si的细化效果的影响。试验表明,在Al-20Si合金凝固过程中进行超声波处理,可以促进形核,破碎组织中粗大块片状初晶Si,减小晶粒尺寸,提高圆整度,并使其分布均匀。由于超声波的衰减效应,采用不同方式导入超声波进行处理时,对合金凝固组织的作用效果有较大区别。采用超声波导入杆在距熔体中心1/2半径处做环绕运动导入超声波,能够对初晶Si产生较好的细化效果,所获得的凝固组织细化区域更大,初晶Si分布更加均匀。     

Al-3Ti-3B-1Y合金对Al-9Si合金组织和性能的影响

研究了Al-3Ti-3B-1Y中间合金对Al-9Si-0.4Mg亚共晶合金微观组织和力学性能的影响,并分析了Al-3Ti-3B-1Y中间合金的作用机理。结果表明,加入Al-3Ti-3B-1Y中间合金后,Al-9Si-0.4Mg合金中α-Al晶粒由粗大树枝晶转变为尺寸较为细小的树枝晶,晶粒得到明显细化,共晶Si由长针状转变为颗粒状。Al-9Si-0.4Mg亚共晶合金的力学性能得到明显提高。     

Ce和Mg-Ce合金对Al-5Ti合金微观组织的影响

研究了稀土Ce及Mg-Ce对Al-5Ti合金微观结构的影响。结果表明,Al-5Ti合金基体上分布着条状的Al-Ti相,径向尺寸为50~100μm,轴向尺寸在200μm以上;添加0.3%的Ce后,形核相Al-Ti粒子转变为细羽毛状,尺寸明显减小,径向尺寸降低至10~50μm,分布变得均匀弥散;而添加1%的Mg-30Ce后,Al-5Ti合金中的Al-Ti粒子转变为细针状,轴向尺寸降低至20μm左右,径向尺寸降低至10~20μm;Mg元素的添加使Al-Ti粒子尺寸进一步降低,并在Al-Ti相的界面前沿发现富Mg颗粒相析出。比较Al-5Ti和Al-5Ti-1(Mg-30Ce)的细化效果发现,Al-5Ti-1(Mg-30Ce)对Al-Si合金的细化效果显著优于Al-5Ti合金。     

半固态Al-24Si合金的组织和性能研究

在常规凝固条件下,Al-24Si过共晶合金中的初生Si为粗大的板片状。经过激烈的电磁搅拌,初生Si得到明显细化,分布均匀,绝大部分初生Si呈球团状或块状;电磁搅拌还使凝固组织中出现大量的近球状先共晶α-Al。与金属型铸造的Al-24Si过共晶合金的力学性能和耐磨性能相比较,电磁搅拌和触变成形的Al-24Si过共晶合金的力学性能和耐磨性能都有大幅度的提高。