铝—硅活塞合金的应用与发展

论述了Al-Si活塞合金的应用现状及存在的问题，对Al-Si合金进行良好的变质处理及合金化，在提高使用性能的同时，适当降低Si量是解决过共晶Al-Si合金良好的使用性能与较差的生产工能间矛盾的主要方法，是该合金今后发展的方向。     

钛预合金化共晶铝硅合金组织的细化条件

以钛预合金化电解低钛铝合金为母材配制共晶铝硅合金ZL108Ti，研究了其组织细化的条件。结果表明：当钛含量为0．10％～0.13％时，合金表现出了较佳的组织细化效果和良好的力学性能。α-Al二次枝晶臂间距为16．71μm，共晶硅颗粒直径为2．69μm，室温和300℃抗拉强度比不含钛的ZL108分别提高了5％和10％。组织细化机理主要是均匀弥散分布的溶质钛提供了足够的成分过冷，激发潜在强有力的形核相大量非均质形核，以及钛元素抑制晶粒长大的作用。     

激光表面合金化裂纹的研究

对铸铁进行了大量的激光表面合金化试验研究,找出了工艺参数、基材类型、试样的几何尺寸和合金粉末种类对激光表面合金化裂纹率的影响规律。     

高速钢刀具表面激光合金化

本文记述了使用CO_2激光器,对预敷有WC或TiC粉末的高速钢刀具表面进行激光表面合金化处理的实验,通过测试和分析,高速钢刀具表面经激光合金化处理后,其硬度和耐磨性能有很大提高。     

激光表面合金化裂纹的研究

对铸铁进行了大量的激光表面合金化试验研究 ,找出了工艺参数、基材类型、试样的几何尺寸和合金粉末种类对激光表面合金化裂纹率的影响规律     

Zr-4合金激光表面Nb合金化层厚度与组织研究

研究了预涂铌的Zr-4合金经激光表面合金化（LSA）后的合金化层厚度、组织、和显微硬度，并分析了产生变化的机理。由于激光参数不同，合金化后含铌层的厚度在210～360μm之间，合金化层距表面100gm深度处铌含量在1．84～2．67wt％之间。合金化层组织为树枝晶，随着冷却速度的增加，枝晶间距变小；合金化层的显微硬度随冷却速度的增加而增加，最大达到了430HV。     

45钢激光表面合金化层性能研究

探讨了４５钢上Ｆｅ基、Ｓｔｅｌｌｉｔｅ１２激光表面合金化层的组织和性能,分析了合金层与基体之间的显微组织、成分分布,测试了合金层的显微硬度、耐磨性和耐蚀性。试验结果表明,激光表面合金化是提高材料表面性能的一种有效方法。     

Tribological Properties of Lubricating Films on the Al-Si Alloy Surface via Laser Surface Texturing

Dimpled textures were prepared by using a pulse solid laser on the surface of Al-Si alloy. The combination of laser surface texturing (LST) and MoS₂ solid lubricant as well as their tribological properties were investigated in this article. The obtained friction and wear data were critically analyzed to investigate how the parameters of texture influence the tribological performance of Al-Si alloy. Furthermore, morphological investigations of the transfer layers on the worn surfaces were performed and the wear mechanisms are discussed. The results show that the combination of LST and solid lubricant improves the tribological characteristics of Al-Si alloy. The friction coefficient of Al-Si alloy: steel friction pairs can be reduced to 0.15 under dry friction. The lubrication mechanism is attributed to a synergetic effect of providing solid lubricant and traps wear debris in the dimples. It was found that the optimum density of structure was 37% for excellent tribological properties.     

喷射成形铝合金的激光表面致密化

研究用激光重熔处理,消除喷射成形铝合金表面层孔洞的工艺可行性,获得了满意的表面处理致密化效果。     

Ti2AlNb基合金等离子表面渗铬层组织结构对耐磨性能的影响

低硬度和较差的耐磨性制约了钛铝基合金在航空领域的应用。为了提高Ti2AlNb合金的表面硬度和耐磨性,采用双层辉光等离子表面合金化技术对Ti2AlNb合金表面进行渗Cr处理,并对其微观组织、扩散特性及显微硬度和耐磨性进行了分析测试。结果表明：经等离子渗铬处理后,可获得约25μm的合金层;渗层中Cr含量随渗层深度有显著变化且在高温条件下因各原子扩散能力的差异,以基体中Al和Nb量的变化为主,在渗层的不同区域形成不同的相,表层以含Cr2Nb的Laves相和Al8Cr5相为主,而在渗层和基体的交界处形成新的无序O相（Ti25.36Al18.44Nb）;渗层硬度值由外层的HV1125逐渐过渡到基体的HV432,渗层与基体的界面处由于无序O相的析出而硬度最低。渗Cr处理将合金的摩擦因数由原来的0.24降低到0.15,磨损率降低了60%以上。     

Scuffing Behavior of Al-Si Alloy Modified by Fine Particle Bombarding and Powder Impact Plating Hybrid Surface Treatment

The occurrence of scuffing is widely observed on tribological components made of Al-Si alloys. The object of this study is to investigate the scuffing behavior of Al-Si alloy modified by fine particle bombarding (FPB) and powder impact plating (PIP) hybrid surface treatment. FPB treatment, PIP treatment, and hybrid treatment consisting of FPB and PIP were conducted on Al-Si alloy samples. The surface morphology, microstructure, and hardness of the samples were examined. Block-on-ring tests were performed to investigate the scuffing resistance of the samples. The test results show that the scuffing resistance of Al-Si alloy depends on the surface hardness and friction coefficient. Scuffing resistance is improved by FPB treatment, which increases the surface hardness by nanocrystallization and reduces the friction coefficient by decreasing the surface roughness and producing a microdimpled surface. PIP treatment reduces the friction coefficient by generating an Sn coating on the surface of the sample, thereby improving the scuffing resistance. After FPB and PIP hybrid surface treatment, the surface hardness is increased and the friction coefficient is further reduced. Therefore, the sample modified by hybrid surface treatment exhibits the highest scuffing resistance.     

Sr元素添加对铝硅合金电化学腐蚀行为的影响

利用电化学测试、扫描电镜和能谱分析等方法,对不同 Sr 元素添加量合金在1 M HCl 溶液中电化学腐蚀表面形貌的变化以及开路电位和动电位极化曲线进行了研究。结果表明,由于 Cl-的侵蚀作用,铝硅合金在1 M HCl中发生点蚀破坏,随着腐蚀时间的延长,未添加 Sr 元素合金的点蚀扩展并形成腐蚀缝隙,而经0.04%Sr变质的合金则保持点蚀的纵向加深与扩展。微量 Sr 元素的加入,一方面,促使铝硅合金中片状初生硅转变为纤维状共晶硅,使开路电位负移;另一方面,促进铝氧化,形成钝化膜,减缓Cl-侵蚀作用,增强合金耐点蚀性。在0.1 M HCl溶液中,Sr元素的添加量为0.1%时,ZL102合金的耐腐蚀性最佳。     

工艺参数对激光合金化层裂纹的影响

主要介绍了在30CrMnSi表面进行Ni-25粉末的激光合金化试验。在保持频率和脉宽不变的情况下,通过改变激光的电流大小和扫描速度,进行不同工艺条件下的单道合金化试验。试验表明,激光工艺对合金化层裂纹敏感性有明显影响。通过分析得出,当激光电流为170A,扫描速度为1.3mm/s时,能够得到较好的合金化层,合金化层没有裂纹。     

镁合金激光加工技术的研究

在综述国内外镁合金激光切割、激光焊接、激光表面改性等技术的基础上,对镁合金的激光加工技术进行了研究。结果表明：激光切割AZ31B镁合金,切缝窄细平直,垂直度为0．05mm,切面波纹小且分布规律,热影响区不明显;激光焊接镁合金,焊缝成形好,气孔少,热影响区小;AZ31B镁合金激光熔凝处理后,晶粒得到细化,硬度和耐磨性都得到提高。     

铸造铝合金激光表面改性金属-陶瓷梯度层

利用5kW CO2横流激光器对铸造铝合金表面先后预置不同成分粉末进行两次激光辐照扫描，成功地制备了Ni/WC和Cr/WC表面改性梯度层，并运用XRD、EDXS和SEM方法对激光表面改性梯度层的组织结构进行观察分析。发现经第二次激光扫描过程后在激光改性梯度层中因合金元素之间的反应，产生了大量的金属间化合物，激光改性梯度层的组织除α－Al、Si和WC外，在Ni/WC激光改性梯度层中，金属间化 的主要为Al3Ni2和Ni3Al，Cr/WC激光改性梯度层的金属间化合物为Al9Cr4和Cr9Al17。另外，显微硬度测试表明，自基体至改性层表面激光改性梯度层内显微硬度呈现连续变化趋势，而单次激光表面合金化层在与革体的交界处存在硬度突变。     

机械合金化法制备Fe—Ni系列非晶合金

用机械合金化法制备了Fe-Ni系列非晶合金,用X射线衍射仪对不同机械合金化处理的Fe-Ni系列混合粉末进行了分析。结果表明：在Fe-Ni合金中加入P,B可促进真产生非晶,原子分数分别为Fe40Ni40P20,Fe40Ni40P14B6的混合粉末在高强度机械合金化条件下可获得非晶。     

过共晶Al-Si合金半固态触变成形本构方程

通过对过共晶Al-20Si-3Fe-1Mn-4Cu-1Mg合金进行半固态单向压缩热模拟试验,研究变形温度为833 K、853 K 、873 K,应变速率为0.1 s–1、0.01 s–1、0.001 s–1的半固态触变成形行为。试验结果表明,变形抗力随变形温度的升高而降低,随应变速率的增加而增大。对试验得到的真实应力应变曲线进行分析,提出将不同真应变范围的半固态触变成形过程划分为类弹性变形、应变硬化和流变-黏塑性变形阶段的新方法,并分阶段建立半固态触变本构方程,采用多元回归得到各阶段的本构方程表达式。所建半固态触变本构方程与试验曲线的比较结果表明,大多数相关系数均在0.95以上,相伴概率均小于0.001,说明根据所建本构方程计算得到的真应力-真应变曲线与试验曲线吻合良好,所建本构方程有意义且具有较高的精度,能够体现出该合金半固态触变过程变形行为,可以将其应用于过共晶Al-20Si-3Fe-1Mn-4Cu-1Mg合金半固态触变成形过程的数值模拟。