Mn/Cr复合变质对15%Mg_2Si/再生A356-1.5%Fe基复合材料中富Fe相形态的影响

利用Mn/Cr复合对15%Mg_2Si/再生A356-1.5%Fe基复合材料进行变质处理,利用SEM、EDS、热分析等方法研究Mn/Cr添加量对复合材料中富Fe相形态的影响规律及其机制,并探讨Mn/Cr添加量对复合材料各物相的凝固结晶特性顺序的影响。富Fe相形态随着Mn/Cr添加量的变化而改变,未变质时,富Fe相形态主要为长针状;Cr(1.0%,质量分数)含量较多时,富Fe相形态主要为骨骼状;Cr和Mn含量均为0.5%时,富Fe相形态主要以颗粒状为主,此时变质效果最佳;而当Mn(1.0%)含量较大时,富Fe相形态则主要呈现花瓣状。未变质复合材料凝固结晶顺序为:初生Mg_2Si相(649.8℃)、α-Fe相(629.8℃)、π-Fe相(618.3℃)、Al+Mg_2Si共晶(578.3℃)、Al+Mg_2Si+Si三元共晶(556.7℃);随着Mn含量的不断增加,富Fe相的初始形核温度与基体形核温度差增大,其形核生长时间增加,Fe相尺寸不断增大,数目相对减少。     

硅、锰和富铈混合稀土对工业纯铝铸态显微组织的影响

采用金相显微分析法,研究添加Si、Mn及富Ce稀土对工业纯铝中初晶α-Al晶粒度和富Fe相(Al3Fe)形貌的影响.结果表明,Si、Mn和RE对工业纯铝显微组织的影响和作用机制不同.添加Si起到细化初晶晶粒和增加富Fe相含量的作用;添加Mn几乎没有细化初晶,但是降低合金中富Fe相的含量;添加RE不但细化晶粒,还显著降低富Fe相的含量.就各元素的作用机制进行了探讨.     

RE和Al5TiB对消失模铸造B319铝合金组织的影响

利用等离子发射光谱仪、能谱仪、X射线衍射以及金相分析等手段，研究了RE和Al5TiB对消失模铸造B319铝合金组织的影响。研究表明，在消失模铸造条件下，RE的质量分数为0.2%时可使B319铝合金的硅相得到较好的变质，组织中存在珊瑚状的Al2Cu相和文字状的α-Fe相及针对的β-Fe相，且Si相和针状β-Fe相可以作为Al2Cu的形核基底。但当ω（RE）=0.3%时，会出现富稀土的金属间化合物La3Al8Si2。RE还会与Ti发生相互作用形成块状稀土化合物，而对组织产生不利影响。研究结果表明，在采用RE变质的情况下，不宜用Al5TiB中间合金作为细化剂。     

稀土对铝合金微观组织的影响

研究了添加RE（富铈混合稀土）元素对细晶铝锭及细晶铝锭制造的A356、3003铝合金显微组织的影响。结果发现，RE在铝合金中形成何种化舍物，既与铝合金中所含元素的种类有关，又与RE含量有关；在细晶铝锭中，RE与Fe的交互作用较强，与Si的作用较弱，生成Al-Fe-RE化舍物，但当RE含量超过0．3％时，除形成Al-Fe-RE化舍物外，还形成AlCe3、Al2La；在含硅量较高的T5处理的A356铝合金中，0．3％RE与Mg、Fe的交互作用较弱，与Si的交互作用较强，Ce、La与Si形成CeSi、La5Si3，Mg与Si主要形成Mg2Si；而在含Fe、Mn较高的3003铝合金中，0．3％RE主要生成Al3Ce、LaSi、CeSi2等化舍物，而与Fe、Mn的作用较弱。     

新型铝合金的组织与耐磨性能研究

在ZL109合金的基础上,通过调整合金元素的种类与含量,研制了一种新型铝合金。结果表明:与ZL109合金相比,由于Sr的变质作用和Mn的中和作用,新型铝合金中Al Fe Si相消失,而Al Mn Fe Si相的数量则呈增加的趋势;初晶硅的数量减少,共晶硅相由针片状转变为细小的纤维状。合金元素的加入使新型铝合金的组织细化,硬度提高,磨损率降低,耐磨性能提高。     

Al-Si合金共晶形核与生长机制研究

Al-Si二元共晶反应发生在凝固后期,共晶(团)晶粒的形核、生长都直接影响缩松、热裂等缺陷的形成、杂质元素及化合物的分布等。对Al Si10.5亚共晶合金进行Sr变质,对未变质与变质合金进行微观组织观察和EBSD分析,并对未变质合金进行热分析。结果表明:无论变质与否,共晶在初生枝晶上形核和在枝晶间异质上形核的这两种情况都存在,并且Sr对初生α-Al有明显的变质效果,富Fe相可能对共晶Si相形核有较大影响。     

合金元素对ER5356铝合金铸锭组织性能的影响

铝合金焊丝质量很大程度上取决于铝合金原材料质量,即用于制备焊丝的铝合金锭坯的质量。采用OM,SEM,EDS等方法,研究了模铸ER5356铝合金中Mg,Cr,Ti元素的强化机制以及Fe,Si杂质元素的影响机理以及均匀化热处理工艺。结果表明,Mg元素在晶界可形成连续网格状分布Al8Mg5相,该相在晶内则以弥散点状形态分布;Cr元素则在晶界和晶内均可形成固溶有Ti元素的块条状θ(Cr Al7)相,以上两相均起到析出强化的作用;试验并未发现明显β(Ti Al3)相,Ti元素在该合金中主要起细化晶粒的作用;Fe元素主要出现在晶内第二相周围α-Al基体中,并未发现Fe,Si脆性杂质难溶相,说明目前熔炼净化浇注工艺可以保证合金中不出现明显的杂质相以影响ER5356铝合金的组织和性能。合理的均匀化热处理可以有效地消除合金元素Mg的微观偏析,使富集在晶界上的Al8Mg5相以及晶内其他第二相大部分回溶,应力得到释放。     

稀土对工业纯铝性能的影响

官可湘等研究了单-稀土Ce对工业纯铝力学性能的影响（《铝加工》）2007年第6期第18～21页），探讨了稀土对纯铝中杂质相的细化作用、稀土主要分布在晶界及枝晶间，它们与Fe、Si等杂质形成高熔点金属间化合物，使富Fe相杂质细化，同时对晶界有稳定作用；由于富Fe相的细化作用，且弥散均匀分布，因而力学性能得到大幅度提高，抗拉强度上升44．18％，伸长率提高32．04％；最佳稀土加入量为0．03％。     

添加RE和Mn元素对Mg-9Al合金耐蚀性的影响

采用腐蚀失重试验、析氢试验及动电位极化曲线扫描测试手段,研究RE和Mn元素对Mg-9Al镁合金在Mg(OH)2饱和的3.5%NaCl(质量分数)溶液中腐蚀性能的影响,同时利用电子探针(EPMA)研究它们的微结构和组织形貌。研究结果表明:Mn元素的加入能使合金中形成许多易氧化的富Mn析出相,将有害的Fe元素杂质结合到富Mn析出相中,从而显著抑制合金的阴极过程,减少氢的析出,明显提高合金的耐蚀性。在Mg-9Al-RE镁合金中,RE与Mn协同作用形成MgAlMnRE相,降低合金中阴极的阴极活性,进一步提高合金的耐蚀性。     

均匀化退火对Al-1Mn-1Mg合金中析出相形态的影响

用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、能谱分析（EDAX）和差热分析（DTA）等技术探讨均匀化退火的主要工艺参数对经高效熔体处理的Al-1Mn-1Mg合金中析出相形态的影响。结果表明：在加热温度为400～600℃,保温时间为6～24h的均匀化退火工艺内,随温度的升高或保温时间的延长,晶界处析出相逐渐球化,主要为Al（Fe,Mn,Si,RE）复合相;晶内析出相的弥散度提高,依组成元素及含量不同而呈现短杆、方块、椭球、球状及菱形等多种形态;继续升高温度或延长保温时间,晶界处析出相均有粗化趋势;450～500℃下保温12～15h后,晶界处析出相的球化效果明显,晶内析出相弥散程度高,基本消除了铸锭中的偏析现象。     

Al—Cu—Mg—Si系锻铝合金夹杂相的微观结构

利用Ｘ射线能谱分析和选区电子衍射技术对工业ＡｌＣｕＭｇＳｉ系锻铝合金中粗大夹杂物的成分和结构类型进行了研究     

Viscosity variation of hypereutectic Al–Si alloys with high iron contents around liquidus temperature

The viscosity of high Fe-containing hypereutectic Al–Si alloys was studied by using a high-temperature Searle-type rheometer. The results show that the steady-state viscosity of Al–17Si–(2,3,4) Fe alloy melts increases with the increase of iron content. During the continuous cooling of Al–17Si–(2,3,4) Fe alloy melts, the transient viscosity increases slowly at the initial stage of cooling. When the temperature decreases to a critical value, the transient viscosity increases abruptly. In the cooling process of Al–17Si–2Fe–(0,0.4,0.8)Mn alloy melts, the steady-state viscosity continues to increase and reach the maximum value firstly, then decreases abruptly, and then continues to increase again. The steady-state viscosity of Al–17Si–2Fe, Al–17Si–2Fe–0.4Mn and Al–17Si–2Fe–0.8Mn alloy melts experiences a sudden decrease at 630°C, 640°C and 670°C respectively due to the settlement of Fe-rich phases. The maximum value of viscosity of the Al–17Si–2Fe–(0,0.4,0.8)Mn alloy melts is increased with the increase of Mn content.     

离心铸造铝铁基梯度功能材料的组织形态及控制

在离心力场下，使初生金属间化合物沿离心半径呈梯度变化，制备出Ａｌ－Ｆｅ梯度功能材料，并在合金中加入适量的Ｓｉ，ＲＥ，Ｍｎ合金元素，改善了初生金属间化合物的形态，使针状或片状初生相变为球状、汉字状，从而有利于力学性能的提高。     

Influence of Si content and heat treatment on microstructure of Al-Fe-Si alloys

The effect of Si addition and heat treatment on the Al-5wt.%Fe al oy has been investigated by OM, SEM-EDS and XRD. The results show that the Si plays a significant role in refining the primary Al3Fe phase. It was found that the addition of 3.0wt.% Si made the al oy present the finest and wel -distributed primary Al3Fe phase, but the Al3Fe phase almost disappeared when 5wt.% Si was added. With further increase in the Si content, some Fe-rich phases appeared in the inter-grains and coarsened. In addition, the heat treatments exert a significant impact on the microstructural evolution of the Al-5wt.%Fe-5wt.%Si al oy. After heat treatment for 28 hours at 590 oC, the coarse platelet or blocky Fe-rich phase in Al-5wt.%Fe-5wt.%Si al oys was granulated; the phase transformation from metastable platelet Al3FeSi and blocky Al8Fe2Si to stable Al5FeSi had occurred. With the extension of heat treatment, the Si phase coarsened gradual y.     

Influence of high pressure and manganese addition on Fe-rich phases and mechanical properties of hypereutectic Al−Si alloy with rheo-squeeze casting

The influence of high pressure and manganese addition on Fe-rich phases (FRPs) and mechanical properties of Al?14Si?2Fe alloy with rheo-squeeze casting (RSC) was investigated. The semi-solid alloy melt was treated by ultrasonic vibration (UV) firstly, and then formed by squeeze casting (SC). Results show that the FRPs in as-cast SC alloys are composed of coarse β-Al₅(Fe, Mn)Si, δ-Al₄(Fe, Mn)Si₂ and bone-shaped α-Al₁₅(Fe, Mn)₃Si₂ phases when the pressure is 0 MPa. With RSC process, the FRPs are first refined by UV, and then the solidification under pressure further causes the grains to become smaller. The peritectic transformation occurs during the formation of α phase. For the alloy with the same composition, the ultimate tensile strength (UTS) of RSC sample is higher than that of the SC sample. With the same forming process, the UTS of Al?14Si?2Fe?0.8Mn alloy is higher than that of Al?14Si?2Fe?0.4Mn alloy.     

热浸镀铝硅镀层微观组织结构表征

目的 研究热成形钢热浸镀铝硅镀层的微观组织与物相组成.方法 利用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析铝硅镀层表面与截面的微观组织形貌与成分,利用X射线衍射(XRD)和电子背散射衍射技术(EBSD)分析铝硅镀层的物相组成与比例.结果 热浸镀铝硅镀层表面由富Al相、少量的富Fe相以及树枝晶网状分布的高Si相构成,截面是由内外两层组成,其靠近铁基体的内层为Fe-Al-Si合金层,外层为Al-Si层.进一步的研究显示,Al-Si层由富Al相、少量的富Fe相以及柱状分布的高Si相构成,高Si相主要存在于合金层与铝硅层界面以及Al-Si层中.结论 热浸镀铝硅镀层中富Al相、富Fe相、高Si相和Fe-Al-Si三元合金层的物相分别为Al、Al13Fe4、Si和Al8Fe2Si.对热浸镀铝硅镀层中高Si相的研究显示,分布于合金层与铝硅层界面处的高Si相,可以有效阻碍镀层的生长,而分布于铝硅层中的高Si相在空间中以立体网状骨架的结构形式存在,这种立体网状结构形式作为镀层的主体框架,可以有效地提高镀层的强韧性和成形性能.     

Fe和Cu对6061再生铝合金凝固行为和热裂倾向的影响

利用双电偶热分析和约束杆模具热裂评价法,研究了Fe和Cu杂质元素对6061再生铝合金凝固特性和热裂倾向(HTS)的影响.结果表明,随着Fe和Cu元素含量的增加,再生铝合金的热裂倾向逐渐增大.Fe元素主要影响再生铝合金初期凝固行为,提高Al13Fe4富铁相的形核温度和含量,促使凝固过程中枝晶搭接完成,阻碍液相流动补缩.C...     

Effect of Si on the Formation and Growth of Intermetallic Compounds at Roll-Bonded Aluminum–Steel (Al-St) Interface

The formation and growth of intermetallic compounds (IMC) were investigated using the Al-St clad materials with additional different Si content to aluminum and steel substrate by differential scanning calorimetry, scanning electron microscopy and energy-dispersive x-ray spectroscopy, x-ray diffraction and transmission electron microscopy. The addition of Si to Al (Al-0.8Si/St) can drastically delay the formation of IMC and accelerate the growth of IMC layer. The Si (Al-0.8Si/St) segregates at the interface and inhibits the diffusion of Al atom to steel before the IMC forms, which further decreases the diffusion depth of Al in the steel layer. By contrast, the addition of Si to St (Al/St-0.8Si) has limited impact on delaying the formation and decelerating the growth of IMC layer. The Si (Al/St-0.8Si) hardly affects the diffusion of Fe atom to the aluminum layer. Among the four clad materials, the major IMC layer (η-Fe₂Al₅) always exhibits the parabolic growth phenomenon. The addition of Si cannot influence the phase compositions of IMC at the interface between the η-Fe₂Al₅ layer and the aluminum. However, we observe an extra Fe-rich phase β₁-Fe₃Al at the interface between the Fe₂Al₅ layer and steel substrate in the Al-0.8Si/St clad material.     

电解铝液制备的7005铝合金铸态拉伸断口分析

通过室温拉伸试验研究了电解铝液制备的7005合金铸态力学性能,并采用光学显微镜观察、扫描电镜观察及能谱分析等手段对拉伸断口及其纵截面的组织形貌进行分析.结果表明,电解铝液中的Fe、Si、H2、Al2O3夹杂对7005合金铸态力学性能有显著影响.铝电解过程中生成的H2和Al2O3夹杂,是铸锭中形成疏松、夹杂的原因.电解铝液中的Fe、Si杂质元素与合金中的Mn、Mg等元素作用形成硬脆、粗大的AlFeMnSi、Mg2Si等第二相,分布于晶内以及晶界处.试样的断裂主要是由夹杂物、疏松孔洞及AlFeMnSi脆性相等裂纹源的综合作用而引起的,拉伸断裂的模式为穿晶方式的韧窝-准解理混合型断裂.