脉冲磁场对Al-12.6Si-1Cu合金组织的影响

研究了脉冲磁场下不同的磁场强度和脉冲频率对Al-12.6Si-1Cu合金初生Si和共晶Si组织的影响。在脉冲磁场强度不变的情况下,研究了脉冲频率对共晶Al-Si合金初生Si组织及共晶Si组织的影响。结果表明,随着脉冲频率由0.5Hz增加到2Hz,Al-12.6Si-1Cu合金中初生Si组织和共晶Si组织明显得到细化;当脉冲磁场频率由2Hz继续增加到5Hz时,Al-12.6Si-1Cu合金中初生Si组织和共晶Si组织反而变得粗大。在脉冲磁场的频率为2 Hz的前提下,改变脉冲磁场的强度,结果发现,随着脉冲磁场的强度从5×104 A/m增加到4×105 A/m,Al-12.6Si-1Cu合金中初生Si组织和共晶Si组织得到细化;当脉冲磁场强度由4×105 A/m增加到7×105 A/m时,Al-12.6Si-1Cu合金中初生Si组织和共晶Si组织变得粗大。磁场强度的变化对初生Si及共晶Si影响大于脉冲频率的影响。     

Al-Sr变质剂对Al-18Mg_2Si合金微观组织和力学性能的影响

研究了不同质量分数Al-Sr变质剂对Al-18Mg2Si合金的微观组织和力学性能的影响。结果表明,随着Al-Sr变质剂质量分数的增加,Mg2Si相尺寸减小,同时出现从交联状Mg2Si相向正方形Mg2Si相的转变。但仅改变了相的形状、尺寸、分布,未改变其相组成,依然为Al和Mg2Si两相结构。经过Al-Sr变质剂处理后的Al-18Mg2Si合金的硬度、强度、伸长率均高于文献的性能指标。当变质剂质量分数为0.2%时抗拉强度最高;当变质剂质量分数为0.6%时,伸长率最高。     

Al-Si-(Cu,Mg)合金时效析出相分析

测定了Al-7Si-0.3Mg和Al-4.5Cu合金的时效硬化曲线,结合DSC分析、TEM分析和金相组织分析,研究了两种合金的时效析出过程.结果表明:两种合金的时效硬化曲线均出现了“双峰”现象,第二个峰稍大于第一个峰.两种合金首先发生过饱和固溶体向GP区转化,然后发生GP区向θ(Al2Cu)转化或者是GP区向β(Mg2Si)转化的过程.Al-7Si-0.3Mg合金在时效4h后的析出相是Mg2Si,Al-4.5Cu合金时效析出相是Al2Cu相.     

电脉冲孕育处理Al-22Si合金衰退性的研究

研究了电脉冲孕育处理后不同静置时间对Al-22Si合金凝固组织中初生相形态、大小、分布的影响。结果表明，电脉冲处理后立刻浇注对Al-22Si合金有较明显的变质作用，初生Si相形态由粗大板条状变为块状，其平均尺寸由153．15μm降至77．35μm，分布也较均匀；但电脉冲处理也存在着较明显的衰退性，即随着熔体静置时间的延长孕育效果逐渐消失，当静置时间为80min时，其组织形态与未经电脉冲处理的组织相似，其平均尺寸由77．35μm升至143．67μm。     

低压脉冲电流对Al- 4.5Cu合金凝固组织的影响

研究了低压脉冲电流作用下Al-4．5Cu合金凝固组织的变化，考察了冷却速度、脉冲电压和处理时间对合金晶粒大小的影响。试验结果表明：在低压脉冲电流的作用下，Al-4.5Cu合金的凝固组织显著细化，其初生相由发达的树枝晶转变为均匀细小的蔷薇状晶体。合金的晶粒尺寸随着冷却速度的增加而逐渐减小。随着脉冲电压的提高，合金的晶粒尺寸逐渐减小；当脉冲电压达到400V时，晶粒尺寸略有回弹。随着处理时间的增加，合金的晶粒尺寸逐渐减小；当处理时间大于10min时，晶粒尺寸随着处理时间的增加而略有增大。     

往复挤压Mg-4Al-2Si-0.75Sb镁合金的显微组织与力学性能

研究了在Mg-4Al-2Si-0.75Sb合金中加入微量Sb及往复挤压对其组织与性能的影响,重点探讨了基体组织和Mg2Si相颗粒的细化机制,分析了Mg2Si颗粒对再结晶的影响规律.结果表明:加入0.75wt%Sb后的Mg-4Al-2Si-0.75Sb合金中形成Mg3Sb2相,能有效细化粗大的α(Mg)基体组织和汉字状共晶Mg2Si相颗粒,并抑制粗大的块状初生Mg2Si相颗粒的形成;Mg-4Al-2Si-0.75Sb合金在往复挤压过程中发生受位错攀移控制的动态再结晶,通过晶界迁移、亚晶合并与转动机制形成了更为细小的α(Mg)再结晶等轴晶;随着挤压道次的增加,动态再结晶速度加快,晶粒尺寸迅速减小;挤压8道次后,α(Mg)基体和汉字状Mg2Si颗粒尺寸分别由铸态时的30 μm和10μm减小到1μm和0.8μm,形成了细小、均匀的α(Mg)等轴品组织;挤压过程中,汉字状Mg2Si依弯曲机制而破碎成块状或条状,条状Mg2Si依短纤维加载机制而破碎成块状,块状Mg2Si依剪切机制发生破碎,并随挤压道次的增加而呈细小、弥散分布;合金的力学性能随往复挤压道次的增加而显著提高.     

脉冲磁场对Al-12.5Mg-6.7Si合金中Mg2Si相的影响

研究了脉冲磁场下不同励磁电流和脉冲频率对Al-12.5Mg-6.7Si合金中Mg2Si组织的影响,通过扫描电镜(SEM)对组织进行了分析并进行了硬度测试。结果表明,随着励磁电流和脉冲频率的增加,组织中的初生Mg2Si和共晶Mg2Si相得到细化,与重力场时相比,初生Mg2Si的晶粒尺寸减小了36%,硬度也有所提高。但当频率超过2Hz时,会导致初生Mg2Si明显粗化,共晶Mg2Si由蠕点状变成针状,硬度也有所下降。励磁电流为15~18A,脉冲频率为1~2Hz的脉冲磁场可以显著改善Al-12.5Mg-6.7Si合金的显微组织和性能。     

转棒诱导形核法制备Al-23Si-4.4Fe-3Cu-1Mg合金半固态浆料

采用转棒诱导形核法制备Al-23Si-4.4Fe-3Cu-1Mg铝合金半固态浆料,探讨熔体浇注温度及转棒转速对Al-23Si-4.4Fe-3Cu-1Mg合金半固态坯料金相组织的影响及原因。结果表明,当浇注温度为830℃,转棒转速为500r/min时细化效果最好,此时初生Si和富Fe相均匀地分布于基体中,二者的等效直径及形状因子分别为(35±2)μm、0.76和(50±2)μm、0.51。     

脉冲磁场与变质处理对20Mg2Si/Al复合材料中初生Mg2Si相的影响

对比研究了未处理、脉冲磁场处理及脉冲磁场-变质剂复合处理对20Mg2Si/Al复合材料中初生Mg2Si相形貌和分布的影响,同时研究了复合处理条件下,不同磁场电压和频率对初生Mg2Si相的影响。结果表明,磁场处理和复合处理条件下,Mg2Si相尺寸均有所减小;试样从心部到边部,Mg2Si相体积分数逐渐增加,呈梯度分布,但复合处理后,Mg2Si相的梯度分布效果减弱。当磁场电压在0~300V范围内或磁场频率在1~10Hz范围内,随着磁场电压或频率增加,Mg2Si相的尺寸均先增加后减小,转折点分别为200V和5Hz,其梯度分布效果总体上逐渐减弱。试样耐磨性和硬度的变化规律与Mg2Si相的体积分数基本保持一致。     

添加Mn和Mg对喷射沉积Al-12Si合金微观组织与性能的影响

针对微波组件用Al-12Si合金盖板材料中存在粗大针状Si相导致强度不足的问题,采用喷射沉积?热压制备Al-12Si和Al-12Si-1Mn-0.6Mg合金,对比分析添加1％Mn和0.6％Mg对合金微观组织、力学和热物理性能的影响.结果表明:热处理后,Al-12Si-1Mn-0.6Mg合金组织中Si相呈近球形颗粒均匀分...     

Mg元素对强流脉冲电子束改性后Al-20Si合金表面微观组织及性能的影响

目的通过添加Mg元素改善Al-20Si合金的组织,提升其表面力学性能。方法运用场发射扫描电镜(FESEM)、显微硬度计及多功能材料表面性能试验仪等一系列检测手段,考察Mg元素对强流脉冲电子束改性Al-20Si合金表面效果的影响,及合金表面微观组织和表面力学性能的变化。结果 Mg元素能与硅相形成更细小的Mg_2Si相来细化初生硅相,同时可改善强流脉冲电子束处理后铝硅合金表面产生的微裂纹。材料表面经强流脉冲电子束改性后,所有的衍射峰发生了宽化及偏移。两组合金铝基体的显微硬度随着脉冲数的增加而逐渐递增,Al-20Si合金铝基体的显微硬度由745.5MPa增加到2170.7MPa,Al-20Si-5Mg合金的铝基体显微硬度由1061.3 MPa增加到2403.6 MPa,Mg元素的添加可提高Al-20Si合金的硬度。另外,通过往复摩擦试验发现,Mg元素及强流脉冲电子束都能提高材料的耐磨性。结论 Mg元素能改善强流脉冲电子束处理后Al-20Si合金表面的微观组织,添加Mg元素后,Al-20Si合金表面的力学性能得到提高。     

元素Cu、Mn及热处理对Al-20Si合金组织及力学性能的影响

在Al-20Si合金中添加含Cu、Mn元素的中间合金,熔炼得到Al-20Si-0.2Cu-0.3Mn、Al-20Si-0.6Cu-0.5Mn、Al-20Si-1Cu-0.7Mn和Al-20Si-1.4Cu-0.9Mn的Al-Si合金。采用金相显微镜、拉伸试验机、布氏硬度计等对铸态及固溶处理+人工时效(T6)热处理态的不同Cu、Mn含量的Al-20Si合金的微观组织及力学性能进行研究。结果表明:Cu、Mn元素可以细化Al-20Si合金中的初生硅和共晶硅,使其组织均匀化,并提高Al-20Si合金的抗拉强度和布氏硬度。Cu、Mn元素的合理添加量分别为1wt%和0.7wt%,此时铸态Al-20Si合金的抗拉强度达到最大值(238 MPa),T6热处理态Al-20Si合金的硬度达到最大值(212 HB)。T6热处理可以改善Al-20Si合金中的Si相,细化初晶硅和共晶硅,消除枝晶,并形成固溶强化。     

高压和锰添加对流变挤压成形过共晶Al-Si合金富铁相和力学性能的影响（英文）

研究高压和锰添加对流变挤压成形Al-14Si-2Fe合金富铁相和力学性能的影响。首先,将半固态合金熔体进行超声振动处理,然后挤压成形。结果显示,当挤压力为0 MPa时,无超声挤压成形的Al-14Si-2Fe-(0.4,0.8)Mn合金铸态组织中的富铁相主要由粗大β-Al_5(Fe,Mn)Si相、δ-Al_4(Fe,Mn)_3Si_2相和骨骼状α-Al_(15)(Fe,Mn)3Si_2相组成。在流变挤压成形下,富铁相首先被超声振动细化,然后压力下的凝固使其尺寸进一步减小。在α相的形成过程中发生包晶反应。当合金成分相同时,流变挤压成形试样比无超声挤压成形试样的抗拉强度高;当成形工艺相同时,Al-14Si-2Fe-0.8Mn合金比Al-14Si-2Fe-0.4Mn合金的抗拉强度高。     

Mg-12Al-12Zn-2Si-0.5Ca-xSb合金的组织与力学性能

研究了Mg-12Al-12Zn-2Si-0.5Ca-xSb(x=0.2,0.4,0.6,0.8和1.0,质量分数,%)合金的显微组织与力学性能,重点讨论了Sb对Mg2Si颗粒的细化效果与细化机制。结果表明,在合金中加入微量Sb,形成的Mg3Sb2相作为异质形核核心,细化了Mg2Si相颗粒。随Sb含量从0.2%增加到1.0%,Mg2Si颗粒由粗大的骨骼状和花瓣状逐渐转变为相对细小的多边形状。当Sb含量为0.8%时,Mg2Si颗粒最大尺寸由原来的50μm减小至8μm。此时,合金抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到175.8MPa、167.6MPa和1.67%。合金室温拉伸断裂形式为准解理脆性断裂。     

T4态轧制变形Al-(1.44-12.40)Si-0.7Mg合金板材屈服强度的预测（英文）

采用激光扫描共焦显微技术(LSCM)、DSC、TEM和拉伸试验系统研究Si含量对T4态Al-(1.44-12.40)Si-0.7Mg(质量分数,%)合金板材显微组织和屈服强度的影响。结果表明:随着Si含量的增加,合金板材的再结晶晶粒细化。当Si含量从1.44%增加到12.4%时,合金板材的晶粒尺寸从约47μm减小到10μm。此外,随着Si含量的增加,基体中GP区的体积分数略有增加。在已有模型的基础上,提出预测合金板材屈服强度模型。模型结果与实际实验结果吻合较好,并揭示T4态Al-(1.44-12.40)Si-0.7Mg合金板材的强化机理及Si含量的变化对各种强化机制的影响。     

铸造铝硅合金的深冷处理与其组织和性能的研究

采用金相显微镜、透射电镜和拉伸试验机等手段,研究了深冷和时效处理对Al-6Si-0.4Mg合金显微组织以及25℃和-60℃拉伸性能的影响。结果表明,对固溶态Al-6Si-0.4Mg合金进行深冷处理有助于细化合金晶粒,且晶粒尺寸随着深冷时间延长而呈现先减小而后增大的趋势。在深冷时间为18 h时细化效果最好,此时合金中Si相等效圆直径最小、单位面积Si相数量最多。在深冷时间18 h、时效时间6 h时,Al-6Si-0.4Mg合金具有最佳的强塑性结合。固溶+深冷处理+时效态合金相较传统固溶+时效态合金在低温强度提高的同时,塑性也得到了明显改善,这主要与深冷处理可以细化合金晶粒、降低Si相等效圆直径、增加单位面积Si相数量以及起到预时效作用有关。     

电磁搅拌对半固态Al-20%Mg2Si合金组织的影响

研究了Al-20%Mg2Si过共晶合金在不同搅拌电压下凝固时的凝固组织变化,并对其进行了布氏硬度的测量。结果表明:Al-20%Mg2Si过共晶合金在电磁搅拌下出现了非搅拌凝固中所没有的-αAl相晶粒,初生Mg2Si呈簇状分布在基体上,且随着搅拌电压的升高,α-Al相晶粒尺寸减小,Mg2Si团簇尺寸增大;而且电磁搅拌下,Al-20%Mg2Si过共晶合金的硬度随搅拌电压增加而增加。     

超声场作用下Mg-4Al-1Si合金凝固组织

采用自行研制的镁合金熔体超声处理装置对Mg-4Al-1Si合金熔体进行处理,研究超声处理功率、超声处理时间和超声处理温度对其凝固组织及相形貌的影响。结果表明:超声处理可以显著细化Mg-4Al-1Si合金的凝固组织,适当提高超声功率和处理温度以及适当延长处理时间均可增强细化效果。650℃Mg-4Al-1Si合金熔体经270W超声处理50s可以取得较好的细化效果,平均晶粒尺寸为107μm,为未经超声处理合金晶粒尺寸(383μm)的28%。另外,经超声处理的Mg-4Al-1Si合金中Mg2Si相由未经超声处理时的粗大汉字状转变为细小、弥散分布的颗粒状。     

DC铸造Al-12Si-0.65Mg-xMn合金中第二相的形成

采用LSCM、XRD、SEM、TEM及其附带的EDS,结合相图分析研究了半连续铸造(DC铸造)Al-12Si-0.65Mg-(0~2.27)Mn(质量分数,%)合金铸锭中的第二相及其形成过程。结果表明,Al-12Si-0.65Mg合金铸锭中存在α-Al、共晶Si、Mg_2Si和p相(Al_8Mg_3FeSi_6),它们分别是在567℃通过L+Al_5Fe Si→α-Al+Si+Al_8Mg_3FeSi_6、555℃通过L→α-Al+Si+Mg_2Si及550~554℃通过L→α-Al+Si+Mg_2Si+Al_8Mg_3FeSi_6反应形成的。当合金中添加Mn时,α-Al枝晶明显细化,同时合金铸锭中出现α-Al(FeMn)Si相;当Mn含量(质量分数,下同)从0.10%增加至2.27%时,α-Al枝晶形貌、尺寸及数量无明显变化,α-Al(FeMn)Si数量增多而尺寸不变;当Mn含量达到1.07%时,合金在647℃通过L+Al_6Mn→α-Al+Al_9Mn_4Si_3反应生成尺寸约80 mm的Al_9Mn_4Si_3,其中溶解了少量Fe形成Al_9(FeMn)_4Si_3,随Mn含量增加其数量增多而尺寸不变;经550℃均匀化处理后,合金中的Mg_2Si相溶入基体消失,共晶Si、p相和α-Al(FeMn)Si相球化成颗粒状,Al_9(FeMn)_4Si_3相形貌、尺寸及数量几乎不变,Al-12Si-0.65Mg-(0.10~2.27)Mn合金基体中析出尺寸约几百纳米的Al_9(MnFe)_2Si_3弥散相粒子,其数量随Mn含量增加而增多。     

超声处理协同Er和Ce复合变质对Mg-3.2Si合金组织及性能的影响

研究了超声处理协同稀土元素Er和Ce复合变质对过共晶Mg-3.2Si合金中组织和力学性能的影响,并探讨了其作用机理。结果表明,在过共晶Mg-3.2Si合金中,添加约0.6%(质量分数,下同)的Er时,初生Mg2Si相的尺寸由150μm减小到40μm,其形态从粗大树枝状变为不规则多面体形状;继续添加1.0%的Ce,可获得5～10μm的多面体或球状初生Mg2Si相,变质效果明显。在此基础上,超声处理可以有效改变初生Mg2Si相的形状和尺寸。当超声功率为1 200W时,可获得颗粒状的初生Mg2Si相,细化效果最佳,合金试样的抗拉强度与伸长率分别达到158MPa和4.5%。对其断口分析可知,经超声处理的合金断裂形式为解理断裂和韧窝的混合断裂形式。