Ti、B、Sr、RE联合细化及变质对A356铝合金微观组织的影响

采用金相显微镜、SEM、EDAX等试验方法,研究添加Ti、B、Sr、RE元素细化及变质对A356铝合金显微组织的影响,得出RE的添加并未与合金中的Mg形成高Mg含量化合物,Mg的分布仍很均匀,同时含铁相得到细化;对于0.10%Ti细化的A356铝合金,RE的添加使二次枝晶间距明显减小;0.01%Ti与0.03%B联合细化对A356铝合金的细化作用明显优于0.10%Ti的细化作用,晶粒为细小等轴晶,且Al-Fe-Si-Mg、Al-Si-RE相得到明显的细化;Ti、B、Sr、RE联合细化及变质的合金获得了最佳的硅颗粒变质效果。     

过热处理对铸态A356铝合金微观组织及力学性能的影响

为了获得高质量的A356铸件,通过研究不同过热温度下合金的快淬微观组织特征,提出了一种熔体过热处理工艺,有效地细化了合金的微观组织、减少了合金中的缩孔缺陷,合金的力学性能得到了显著提高。     

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。     

微量Ga对A356合金微观组织及力学性能的影响

研究了微量Ga对A356合金的微观组织和力学性能的影响.结果表明,Ga含量的增加(0.02%～0.06%),对均匀化退火后A356合金室温抗拉强度影响不明显,在673 K时抗拉强度提高14.5%,但Ga的加入显著降低合金的伸长率,且伸长率随着温度的增加而降低.Ga对T6处理后的强度略微提高,伸长率有所降低,但对合金高温抗拉强度和伸长率的影响作用效果明显,能大幅度提高高温抗拉强度,同时降低了合金的伸长率.     

稀土Y对A356铝合金微观组织和性能的影响

研究了稀土Y对A356铝合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,稀土Y是A356合金的一种优良变质剂,可以明显细化合金的微观组织。不仅使初生的α-Al由树枝晶转变为细小胞状晶和等轴晶,而且使块状的共晶硅转变为细小纤维状或颗粒状。加入0.3%的稀土Y,合金的力学性能最优,抗拉强度和伸长率分别提高了17.7%和60%。     

A356铝合金轮毂低压铸造数值模拟以及组织与力学性能

采用轻质铝合金构件是实现汽车轻量化的重要策略,轮毂作为典型车用铝合金零件,其成形质量与低压铸造工艺参数密切相关。本文采用ProCAST有限元软件对A356铝合金轮毂低压铸造过程进行模拟仿真,研究了浇注温度及保压时间对轮毂成形质量的影响。并利用优化参数对轮毂进行铸造,对其成形质量及组织性能进行分析;同时,对轮毂不同部位进行微观组织及力学性能分析;对轮辋部位进行拉伸性能测试。结果表明：在浇注温度为700℃、保压时间为80 s时,铝液充型平稳,凝固符合顺序凝固原则,其铸造缺陷产生的概率最低;轮毂由内至外晶粒尺寸逐渐减小,由轮毂中心部位的58μm减小至外轮缘的23μm;轮辋部位抗拉强度可达228 MPa,屈服强度为170 MPa,断后伸长率为6%。     

细化及变质方法对A356铝合金微观组织的影响

在对比研究细晶铝锭和铝钛中间合金2种不同加钛细化方法的基础上,研究锶、稀土、锶 稀土不同变质方法处理后A356铝合金的铸态微观组织变化。结果表明:细晶铝锭细化效果较铝钛中间合金好,经细晶铝锭 锶 稀土联合处理的A356铝合金,晶粒细小,变质充分,针孔较少,组织均匀,是一种优良的细化变质方法。     

Sr、RE对A356合金组织结构和力学性能的影响

A356合金重熔过程中通过混合添加适量Sr、RE来改善合金的微观组织结构。采用金相分析、X射线衍射分析(XRD)及力学性能测试等试验方法,分析了Sr、RE混合添加对合金的初晶晶胞特征参数、共晶Si相形貌和力学性能的影响。研究发现,A356合金重熔过程中,Sr、RE混合添加能够强化合金的细化效果及共晶Si相的变质效果。Sr、RE的添加,能够大幅度提高合金的综合力学性能,合金抗拉强度由变质前的153MPa提高到变质后的252MPa,伸长率由不足5%提高到超过13%。     

细晶铝锭熔炼的A356铝合金组织与性能的研究

研究了不同细化和变质方法对细晶铝锭熔炼的A356铝合金组织与性能的影响。结果表明,钛(由细晶铝锭加入)、硼及稀土联合细化,晶粒细化效果最好;0.04%的锶、0.01%的钛、0.03%的硼及0.3%的稀土联合细化及变质的A356铝合金晶粒细小,硅颗粒细碎,气孔较少,具有较高的力学性能。     

添加微量稀土对锶变质铝轮毂材料组织和性能的影响

采用光学显微镜和扫描电镜等分析手段研究了微量稀土对锶变质A356合金组织和性能的影响。研究结果表明：对锶变质A356合金添加稀土元素既能起到细化初生α-Al晶粒的作用，也能加强对共晶硅的变质效果。同时对铝合金熔体有良好的净化除气作用，能明显改善A356合金的冶金质量。当稀土添加量为0.3％（质量分数）时，A356合金的抗拉强度和伸长率分别达到了306MPa和12．6％，比锶单独变质分别提高了25．9％和70．2％。     

原位钛合金化A356合金的组织与性能研究

研究了不同含钛量(分别为0.07%Ti、0.13%Ti、0.19%Ti)的原位钛合金化A356合金的微观组织和力学性能,并与相应含钛量熔配加钛A356合金进行了对比,发现原位钛合金化A356合金的二次枝晶臂间距小于熔配加钛合金,随着钛含量增加二次枝晶臂减小且趋势相同.较低钛含量原位钛合金化合金综合力学性能优于熔配加钛合金,但钛含量较高时两种合金的性能差别变小,甚至低于熔配加钛合金,原因在于较高钛含量的原位钛合金化合金中较高的铁含量严重降低了合金的塑性.     

稀土对锶变质A356合金冶金质量的影响

考察了稀土对锶变质A356舍金冶金质量的影响，以减压凝固试样密度来评定熔体中氢含量水平。试验结果表明：稀土的加入有效改善了锶变质处理后针孔增多的情况，同时对锶变质效果没有明显抵消作用，稀土和锶复合处理获得了与锶处理相当的变质效果。复合处理后合金的力学性能也达到了要求。     

Effects of Cooling Rate on High-temperature Mechanical Properties of A356 Alloys

High temperature mechanical properties of A356 alloy castings under different solidification cooling rates have been studied and the influence of cooling rates on secondary dendrite arm spacing (SDAS) and mechanical properties has been discussed. To get different cooling rates, three different types of mold—green sand, green sand with chill and permanent mold, were used to pour castings which would subsequently be machined into tensile test and metallographic specimens. The temperature curves of castings’ solidification in three different mold were recorded using thermal couples, which would be used to calculate their corresponding cooling rates. Tensile tests were carried out at 20, 200, 300, 400 and 500 ℃ and then mechanical properties, such as tensile strength, yield strength, elongation, of specimens from different mold types at different test temperatures were obtained. And SDAS of different specimens were measured using optical metallographic photos. From integrated analysis of all those results, following conclusions could be reached. The relationship between SDAS and cooling rates is negative, and the quantitative relationship has been obtained through data fitting analyzing. Generally speaking, tensile strength and yield strength decease as the temperature elevates while elongation behaves in the contrary trend. Through the regression analysis of SDAS, mechanical properties and temperature, the relationship among them is obtained, which makes quantitative prediction of A356 alloy’s mechanical properties at different temperatures with different solidification cooling rates be possible.     

原位钛合金化铝合金摩托车车轮的微观组织和力学性能

研究了变质处理和未变质处理原位钛合金化摩托车车轮的微观组织和力学性能，并与传统A356合金制造的车轮的微观组织和力学性能进行了对比．发现原位钛合金化A356合金车轮的组织均较传统A356合金的细小、不管是否经过变质处理，三种车轮的硅颗粒均得到明显的纤维化，但未变质处理的A356合金车轮的硅颗粒稍粗。利用未变质A356合金制造的车轮力学性能稍低于传统A356合金的，而经变质处理后，车轮的强度与传统车轮的相当，但塑性明显高于传统A356合金车轮的。     

铸造A356铝合金的微观组织及其拉伸性能研究

采用T6工艺对消失模铸造的A356铝合金进行了热处理,并对其微观组织形貌、显微组织特征值、拉伸性能及其断口形貌进行了测试和分析.结果表明,铸造A356-T6铝合金基体中分布着约2 μm长,100 nm宽,小者只有几个纳米的针状Mg2Si粒子,并且发现经T6工艺热处理后在铸造A356铝合金中存在椭圆状Al8Si6Mg3Fe金属间化合物.定量金相分析表明,铸造A356铝合金的平均枝晶胞尺寸(DCS)、二次枝晶臂间距(SDAS)、共晶Si的长、宽值分别为55 μm、63 μm、20 μm和10 μm;热处理后A356合金的这些参数值分别变为50 μm、75 μm、30 μm和13 μm.铸造A356-T6铝合金试样的拉伸断口显示其断裂为韧性断裂与脆性断裂的混和模式.屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为240 MPa、254.8 MPa和1.16%.     

半固态挤压铸造A356合金在热处理过程中的组织和性能演化

半固态挤压铸造的A356合金首先在540℃下进行固溶处理,随着固溶温度升高,Mg和Si原子逐渐溶解于基体中,并产生了固溶强化作用。抗拉强度、延伸率和硬度在固溶6 h达到峰值,之后合金力学性能随固溶时间延长而下降。在固溶处理之后合金在180℃下进行了不同时间的时效处理。随着时效时间延长,Mg₂Si相逐渐在基体中析出,析出相显著球化细化,尺寸约为2μm。经过对合金组织和力学性能的分析,半固态挤压铸造A356合金的最佳热处理制度为:540℃固溶6h,180℃时效4h。经过固溶和时效处理后的合金抗拉强度达到336 MPa,延伸率达到6.9%,硬度达到1240 MPa,相较于热处理前的性能提升了106.7%。     

悬浮浇注和Sr变质对A356合金组织性能的影响

研究了悬浮浇注和Sr变质对A356合金组织性能的影响。结果表明，在A356合金液中加入2％的悬浮剂或加入0．06％Sr（Al－5％Sr中间合金）进行变质，可明显改善合金组织．且力学性能（σb及δ）均能提高20％左右。另外，对重熔冒口回炉料进行悬浮浇注，其组织和性能接近母材。