熔体温度与Sr变质对Al-20Si合金中Si相的影响

研究了熔体温度处理工艺(包括熔体混合及熔体过热处理)与Sr变质对Al-20Si合金中Si相形态的影响.结果表明,在试验条件下,单纯Sr变质对Al-20Si中的初晶Si细化作用较弱,对共晶Si变质效果不明显.经Sr变质的Al-10Si低温熔体与高温Al-30Si熔体按1∶1混合后,Al-20Si熔体中的形核核心数量增加,初晶Si明显细化;在熔体混合的基础上,对熔体进行过热处理,当熔体温度过热至1 000℃时,初晶Si平均尺寸可细化至14 μm,共晶Si也由未变质前的长针状变为短纤维状.     

成分互补熔体温度处理对高硅铝合金组织的影响

研究了成分互补熔体温度处理工艺对Al-20Si合金组织的影响规律。研究表明,该工艺能够对高硅铝合金的初生Si相产生明显的变质效果,经成分互补熔体温度处理工艺处理后,初生Si的晶粒在100min内尺寸可稳定在36μm左右,这表明对高硅铝合金的变质效果具有长效性,是一种简单实用的高硅铝合金变质处理工艺。     

熔体温度处理对Al-19%Si合金组织和性能的影响

研究了熔体温度处理和热处理对Al-19%Si合金组织和性能的影响.实验结果发现,熔体温度处理可大大细化Al-19%Si合金的组织,明显提高其力学性能.熔体温度处理后,Al-19%Si合金的初生硅尺寸从80～100 μm被细化到20 μm以下,合金的抗拉强度从177 MPa提高到235 MPa.热处理能明显改善熔体温度处理后Al-19%Si合金的组织,大大提高其力学性能.热处理后,Al-19%Si合金组织中的初生硅棱角明显钝化,共晶硅明显球化,化合物相数量减少、尺寸减小.熔体温度处理与热处理相结合,可使Al-19%Si合金抗拉强度达到333 MPa.     

熔体温度处理的研究现状及展望

熔体温度处理主要研究的是材料熔体结构与温度的对应关系,及其在冷却和凝固过程中的演化规律,通过适当的熔体温度处理,可以改善合金的组织和提高综合力学性能.详细介绍了熔体温度处理的几种方法,如熔体超温处理、熔体混合处理、固液混合铸造等.分析了国内这些领域的研究进展和一些具体的应用情况,探讨了今后的发展方向.     

低温熔体获得方式对熔体温度处理效果的影响

利用熔体温度处理工艺研究了A3 5 6铝合金低温熔体的不同获得方式对其凝固组织的影响 ,用直接炉内保温和机械搅拌 2种方式改变低温熔体的结构 ,以获得理想的凝固组织。实验结果表明 ,熔体温度处理过程中 ,对低温熔体机械搅拌可以明显改善混合后熔体的组织形貌 ,使组织形貌由树枝晶转变为等轴晶 ;在搅拌基础上选取较低的低温熔体温度 ,能够得到很好的凝固组织。     

熔体温度处理工艺对A319合金组织和性能的影响

研究了熔体温度处理工艺对A319合金凝固组织的影响,通过对冷却速度和混合熔体停留时间的考察,发现不同的冷却速度对经过和不经过熔体温度处理的凝固组织初生枝晶尺寸作用不大,但对凝固组织中的晶间化合物相的析出有很大影响。研究结果表明,熔体温度处理工艺有利于抑制晶间化合物的析出,促进组织的均匀性,随着混合熔体停留时间的延长,试样的拉伸性能表现出由低到高,再由高到低的变化规律,从原子团族的角度分析了熔体温度处理工艺对凝固组织的作用机制。     

熔体温度处理对不同成分铝合金凝固组织和性能的影响

运用熔体温度处理工艺 ,研究了A35 6铝合金中Cu ,Fe ,Mg成分的变化对凝固组织及性能的影响。组织观察和性能测试结果表明 ,熔体温度处理工艺能够明显抑制富Cu、富Mg、富Fe等金属间化合物相的析出 ,改善和减小了富Cu、富Mg、富Fe相析出形貌和尺寸 ,显著地提高合金力学性能。用团簇理论分析和解释了有关的实验现象和结果。     

熔体温度对高硅铝合金中化合物相的影响

采用扫描电镜和X射线衍射等方法研究了熔体温度处理对高硅铝合金中化合物相的影响。结果发现,向Al-25%Si合金中加入0.4%~1.2%Mg、Ni、Mn和Cu等合金化元素后,会产生AlMgSiNiMn和AlSiCuNi(Mn)两种化合物相。对合金液进行过热处理,可细化AlMgSiNiMn相,但不能细化AlSiCuNi(Mn)相。AlSiCuNi(Mn)相的横向尺寸随熔体温度的升高而明显增大。AlSiCuNi(Mn)相的原子组成与熔体的温度有关,当熔体温度不低于950℃时,此化合物相中会有Mn出现。将过热合金熔体与温度稍高于合金熔点的熔体相混合,对高硅铝合金中化合物相尺寸的影响比合金液的过热处理大得多,它可使合金中AlMgSiNiMn相和AlSiCuNi(Mn)相从棱角分明的片状和长条状,变为棱角不分明的颗粒状和棒状,并使其尺寸从30~40μm减小到了5~10μm。     

转棒诱导形核对Al-25%Si合金凝固组织的影响

采用转棒诱导形核对过共晶Al-25%Si合金熔体进行处理获得半固态坯料,研究转棒转速对坯料组织的影响,并结合熔体在转棒表面的运动状态,分析转棒诱导形核细化凝固组织的机理。结果表明,转棒转速为500~600 r/min条件下,熔体能够最大程度地铺展于棒的表面,在棒表面很快获得铺展面积最大、厚度最小的熔体薄膜。在棒的激冷作用下,整体薄膜迅速获得过冷并促使其内部初生硅同时快速并大量形核,单位面积初生硅颗粒个数较铸态和其它转速条件下显著增加,初生硅平均尺寸从常规铸态的250~300μm细化至27μm左右。初生硅大量形核后,剩余液相后续凝固过程发生离异共晶反应形成针片状硅,没有出现典型的片层状共晶组织,同时片状硅得到一定程度细化。转棒诱导形核能够获得细小初生硅和针片状硅均匀弥散分布于α-Al基体的半固态组织。     

用P和RE细化变质Al—20%Si合金

用磷（Ｐ）和混合稀土（ＲＥ）对Ａｌ－２０％Ｓｉ合金进行细化变质处理。处理后的合金，初晶硅颗粒变细，其等效直径平衡为２０μｍ左右，同时共硅得变质。此外，合金的抗拉强度有所提高，在常温下达到２００－２４０ＭＰａ，３００℃下达到１５０ＭＰａ左右。本文还叙述Ａｌ－２０％Ｓｉ合金的细化变质工艺过程和条件。     

变质及合金化对过共晶Al-20%Si合金组织及磨损性能的影响

对过共晶Al-20%Si合金进行变质和合金化处理,并在不同环境温度下进行摩擦磨损测试。结果表明,经过Cu-P中间合金变质后的初晶Si相和共晶Si相明显细化和钝化,再添加1.5%Zr(质量分数)后初晶Si相的粒径更小,为20-40μm,且趋于球形。共晶Si相呈纤维状或短棒状,长度明显变短(≤50μm)。以上3种合金随环境温度的升高都出现了从轻微磨损到严重磨损的转变,且转变载荷随环境温度的升高而减小。室温下3种合金的磨损曲线差异不大,但在较高的环境温度下,经变质和合金化处理后,发生磨损转变的载荷明显减小,细化的初晶和共晶Si相提高了合金的性能,特别是高温耐磨性能。这归因于细化的Si相避免了应力集中和磨损过程中的直接破碎化,在高温磨损阶段磨损表面易形成机械混合层,阻碍合金与对磨副的直接接触,降低磨损率。     

Effect of Y2O3 on microstructure and mechanical properties of hypereutectic Al-20%Si alloy

The effect of Y203 on the microstructure and mechanical properties of the hypereutectic Al-20%Si（mass fraction） alloy was investigated. The results show that, with the addition of Y203 into the Al-P-Ti-TiC modifier, the average size of primary silicon in the Al-20%Si alloy modified by Al-P-Ti-TiC-Y203 modifier （approximately 15μm or less） is significantly reduced, and the morphology of eutectic silicon changes from coarse acicular and plate like to refined fibrous. The Brinell hardness （HB189） and tensile strength （301 MPa） of Al-20%Si alloy modified by the Al-P-Ti-TiC-Y2O3 increase by 11.6% and 10.7%, respectively, for the alloys aider heat treatment.     

Influences of complex modification of P and RE on microstructure and mechanical properties of hypereutectic Al-20Si alloy

P and RE complex modification of hypereutectic A1-Si alloys was conducted. The influences of P, RE content on the microstructure and mechanical properties of alloys were investigated. The complex modifications of P and RE make the coarse block primary silicon obviously refined and the large needle eutectic silicon modified to the fine fibrous or lamella ones. P mainly refines the primary silicon, but excess P is unfavorable to the refinement of primary silicon. RE can well refine the primary and eutectic silicon, but its modification effect on the eutectic silicon is more obvious. P can repress the modification of RE on the eutectic silicon The alloys with the additions of 0.08% P and 0.60% RE have the optimal microstructure and the highest mechanical properties. Compared with the unmodified alloy, the primary silicon of alloys can be refined from 66.4 μm to 23.3μm and the eutectic silicon can be refined from 8.3 μm to 5.2μm. The tensile strength is improved from 256 MPa to 306 MPa and the elongation is improved from 0.35% to 0.48%.     

复合变质对Al-20%Si合金耐磨性能的影响

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耐磨性进行了研究。结果表明:P-RE复合变质明显提高了合金的耐磨性,当加入0.08%P和0.6%RE时,合金的耐磨性达到最佳,磨损失重量从未变质的5.2mg降低到4.225mg,减少了19%。磨损主要为磨粒磨损,磨粒来源是硅相的破碎剥落。合金耐磨性能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。     

熔体保温条件下超声波对Al—1％Si合金凝固组织的影响

研究了Al-1%Si合金在保温条件下超声波处理对其凝固组织的影响,考察了不同保温温度、不同处理时间及不同冷却方式条件下Al-1%Si合金凝固组织的变化规律。试验表明:在不同保温温度条件下,当保温温度较高时,超声波处理熔体的晶粒细化效果不明显,晶粒粗大;随着保温温度的下降,铸锭中等轴晶的数量先呈递增趋势;当在两相区内进行超声波处理时,晶粒细化效果降低,等轴晶数量明显减少,可以认为存在一个适当的超声波处理温度。此外,坩埚材质和冷却方式对保温处理后熔体凝固组织有很大的影响。     

过共晶Al -28wt.％Si活塞合金复合变质剂的成分优化

采用正交试验方法对过共晶Al - 28wt.％Si活塞合金进行P- RE -Sr复合变质处理,运用极差和回归分析研究了P、RE、Sr添加量时合金热处理态力学性能的影响.结果表明,合金室温及高温抗拉强度与P、RE、Sr添加量均呈二次曲线对应关系,经成分优化后的P - RE - Sr复合变质剂可使合金室温抗拉强度达到217.034MPa以上,高温抗拉强度达到122.839MPa以上.     

Effect of phosphorus and heat treatment on microstructure of Al-25%Si alloy

It is known that phosphorus can refine the primary silicon and heat treatment can spheroidize the eutectic silicon. This paper presents an optimal combination of heat treatment processes and P refinement on hypereutectic Al-Si alloy. The optimal P addition amount, and the solution and aging temperatures for Al-25%Si alloy were obtained through the orthogonal experiment, and their modification effects were discussed. The results show that P addition has the greatest modification effect, followed by aging temperature, and the modification effect of solution temperature is the least. The optimized modification parameters are: addition of 0.6% P, solution at 540 oC and aging at 160 oC . In addition, the cooling curve, superheating and hardness of the alloy were also analyzed.     

超声波处理对过共晶Al-20%Si合金组织的影响

采用高能超声波对Al-20%Si合金进行熔体处理,研究超声波处理对Al-20%Si合金微观组织形貌的影响.控制Al-20%Si合金熔体温度在620～680℃之间时,研究合金凝固组织随熔体温度和超声波处理参数的变化规律.结果表明,随着导入超声波输出功率的增大和处理时间的延长,Al-20%Si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;超声波处理熔体的温度控制在660℃左右时.可以获得最佳的效果,初晶硅的尺寸细小、圆整度高、分布均匀.     

Effects of ZnS modification on primary Si in hypereutectic Al-Si alloy

A new modifying agent, ZnS, was used as a refiner to modify primary silicon in hypereutectic AlSi alloy. The factors affecting the modification results, including addition level of ZnS and holding time, were investigated. The results showed that the average size of the most effectively modified primary silicon was 28.5 μm when the ZnS mixed powder addition was 0.15 wt.% with a holding time of 10 min. More important, the average size of primary silicon could remain below 40 μm despite the holding time extending to 120 min, which means ZnS is a promising modifying agent of primarySi in industrial applications.     

Refinement and thermal analysis of hypereutectic Al-25%Si alloy

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｈｙｐｅｒｅｕｔｅｃｔｉｃＡｌ Ｓｉａｌｌｏｙｓｅｘｈｉｂｉｔａｈｉｇｈｌｙｄｅｓｉｒａｂｌｅｃｏｍｂｉｎｅｄ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ,ｓｕｃｈａｓｃａｓｔａｂｉｌｉｔｙ ,ｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈ ｔｏ ｗｅｉｇｈｔｒａｔｉｏ ,ｌｏｗｔｈｅｒｍａｌｅｘｐａｎｓｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ,ｈｉｇｈｃｏｒｒｏｓｉｏｎａｎｄａｂｒａｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｓ .ＳｏｔｈｅｈｙｐｅｒｅｕｔｅｃｔｉｃＡｌ Ｓｉａｌｌｏｙｓｈａｖｅｗｉｄｅｓｐｒｅａｄｕｓ ａｇｅｉｎａｕｔｏｍｏ…