储热锅炉换热管的高温腐蚀研究

Al-12.07%Si共晶合金在高温下有很强的腐蚀作用.采用石墨套环包覆310S不锈钢、20G钢换热管,使换热管与熔融铝硅合金隔离.石墨的良好抗腐蚀性将保护换热管不受熔融铝硅合金的腐蚀.     

高硅铝合金组织细化研究

铝硅合金组织细化是获得应用的关键。长期以来因为活塞材质性能不高的问题使我国发动机的功率受到了限制。目前国内普遍采用的是共晶型铝硅合金(如ZL108、ZL4109等),因硅含量低(11～13％)合金的耐磨性、热稳定性都受到了较大限制。当今发达国家已广泛使用高性能的过共晶型铝硅合金,含硅量普遍超过20％。硅含量越高合金的耐磨性越好、线     

石墨与硅之比对石墨铝硅复合材料综合性能的影响

研究了石墨与硅之比对石墨－铝硅复合材料综合性能的影响,解决了石墨颗粒直接加入铝硅熔体中的难点,并基本解决了石墨加入的均匀必一步研究表明：石墨与硅生成一定量的ＳｉＣ,对提高石墨０铝硅的高温抗拉强度十分有利;石墨与铝生成Ａｌ４Ｃ３有利地石墨在铝硅熔体中的均匀分布;生成Ａｌ４Ｃ３的量不宜过多,不能给石墨与硅生成碳化硅的比例带来和静态否则,会引起材料的性能下降     

Al2O3／Zn合金复合材料凝固组织的扫描电镜观察

利用扫描电子显微镜（ＳＥＭ）观察了铸造Ａｌ２Ｏ３／Ｚｎ合金复合材料的凝固组织，研究了复合材料凝固组织的一般特征．研究结果表明，复合材料的组织致密，纤维分布均匀，基体晶粒细小；在复合材料的凝固过程中，氧化铝纤维可作为Ｚｎ合金共晶体非自发形核的衬底，纤维／基体界面上的硅在共晶体的共生生长过程中起了领先相作用，导致了复合材料的共晶转变是由铝硅共晶转变和锌铝共晶转变两部分组成．     

亚共晶铝硅合金半固态初生相形貌分形维数的计算

利用低过热度浇注技术制备了亚共晶铝硅合金半固态浆料,研究了半固态初生相的形貌及其分形维数和计算方法．应用图像计盒维数的算法计算了亚共晶铝硅合金半固态初生相的分形维数,并编制了相应的计算程序对亚共晶铝硅合金半固态初生相的形貌图像的计盒维数进行了计算．结果表明,不同工艺条件下制备的亚共晶铝硅合金半固态的初生相形貌有不同的分形维数;分形维数可反映初生相形貌的复杂程度．借助分形维数的计算结果可研究亚共晶铝硅合金半固态初生相的形貌及其组织性能．     

原位Al2O3变质与热处理对铸造过共晶铝硅合金组织和性能的影响

利用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线能谱仪(EDS)、硬度计等测试手段,研究了在过共晶铝硅合金中加入CuO原位生成Al₂O₃对初晶硅的变质作用以及热处理对变质后的过共晶铝硅合金组织和性能的影响。结果表明：原位生成的Al₂O₃对过共晶铝硅合金的初晶硅的变质细化作用显著,同时生成的Al₂Cu型化合物作为增强相提高了过共晶铝硅合金的硬度。变质后的铝硅合金经过热处理后,针状的共晶硅球化,趋近于短棒状和球状,固溶8 h、时效8 h后合金硬度最大,可达维氏硬度HV 77.1,与热处理前相比,硬度增幅为1.3%。     

Al2O3／ZA12复合材料凝固组织的研究

利用挤压铸造制备了Ａｌ２Ｏ３／ＺＡ１２复合材料,研究了其凝固组织。结果表明,复合材料的基体组织细小,合金元素通过适当的化学反应可改善纤维与基体的结合;在凝固过程中,Ａｌ２Ｏ３纤维可作为ＺＡ１２中共晶体非自发形核的衬底,纤维／基体界面上的硅在共晶体的共生生长过程中起了领先相作用,导致复合材料的共晶转变是由铝硅共晶转变和锌铝共晶转变组成。     

石墨和硅对偏晶Al-15Pb合金组织和耐磨性能的影响

采用金相显微镜、X射线衍射仪和摩擦磨损试验机对A l-15Pb、A l-15b-5Si-0.2RE和A l-15Pb-5Si-2G-0.2RE合金的组织和耐磨性能进行了研究.试验结果表明：将合金液浇注到金属型中后,其凝固组织中,铅相呈粒状分布于铝基体中;加入硅后,硅相沿晶界偏聚;同时加入硅和石墨后,铅相、硅相均呈颗粒状分布,且Si相均匀分布,无偏聚.在三组合金中,随着硅和石墨的加入,摩擦系数逐渐减小,磨损失重逐渐减小,A l-15Pb-5Si-2G-0.2RE合金表现出较佳的耐磨性能.     

稀土高硅过共晶铝硅合金的初步研究

作者在高硅过共晶Al—Si合金中以稀土代镍,采用稀土、稀土和磷联合变质进行了试验和研究,所得稀土高硅过共晶Al～Si合金的常温性能,达到国外类似含Ni的铝硅合金性能,且具有较好的韧性和更低的线膨胀系数。     

烧结与冷镦过程中铝硅共晶合金显微结构与密度的演变(英文)

采用烧结及后续的镦粗工艺制备了铝硅共晶合金块体材料,研究了烧结温度对烧结体显微结构、抗压强度及相对密度的影响。结果表明:烧结温度显著影响烧结体的显微结构和抗压强度,以临近铝硅共晶合金液相线的温度烧结时,发生了局部熔化,产生的熔融液体破坏了颗粒表面的氧化膜,颗粒之间相互黏结,形成了烧结骨架。以优化的555℃烧结,Si颗粒呈球状,抗压强度达到最佳,但相对密度未发生变化。在后续的冷镦过程中,烧结骨架及粉末颗粒均产生变形,孔隙减小,颗粒呈扁平状,相对密度达到了98%。     

In situ prepared Al-Si alloy matrix composites reinforced by γ-Al2O3p

A γ-Al2O3 particles reinforced Al-Si alloy matrix composite was fabricated by adding NH4Al(SO4)2 to molten aluminum alloy. TEM observation shows that in-situ γ-Al2O3 particles are generally spherical and uniformly distributed in the matrix. The results of dry sliding wear tests show that the wear resistance of the composites increases with increasing mass fraction, and the volume loss is considerably lesser than that of the matrix and is lesser than that of the composites by adding γ-Al2O3 particles directly.     

Al_2O_3／Al－Si合金复合材料中硅相形貌观察

利用挤压铸造制备Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ－Ｓｉ合金复合材料，在扫描电子显微镜（ＳＥＭ）上观察了复合材料中的硅相形貌．结果表明Ａｌ２Ｏ３纤维与Ｓｉ相之间存在共格界面，可作为硅相非自发形核的衬底；复合材料中的初生硅可在纤维表面形核生长为颗粒状；复合材料中的纤维在Ａｌ－Ｓｉ共晶体的共生生长过程中，可触发孪晶，导致纤维附近的共晶硅里变质形态．     

烧结与冷镦过程中铝硅共晶合金显微结构与密度的演变

采用烧结及后续的镦粗工艺制备了铝硅共晶合金块体材料,研究了烧结温度对烧结体显微结构、抗压强度及相对密度的影响。结果表明：烧结温度显著影响烧结体的显微结构和抗压强度,以临近铝硅共晶合金液相线的温度烧结时,发生了局部熔化,产生的熔融液体破坏了颗粒表面的氧化膜,颗粒之间相互黏结,形成了烧结骨架。以优化的555℃烧结,Si颗粒呈球状,抗压强度达到最佳,但相对密度未发生变化。在后续的冷镦过程中,烧结骨架及粉末颗粒均产生变形,孔隙减小,颗粒呈扁平状,相对密度达到了98%。     

激光熔覆Cr3C2/Fe复合涂层的组织与磨损性能

采用5kWCO2连续激光器在低碳钢表面激光熔覆Fe基合金涂层（Fe55）及添加20%Cr3C（2质量分数）的Fe基合金复合涂层（Cr3C2/Fe）,研究了两种涂层的组织结构、显微硬度及耐滑动磨损性能。结果表明,Fe55涂层以亚共晶方式结晶,在初生柱状固溶体枝晶间存在大量的网状共晶组织。Cr3C2/Fe涂层中Cr3C2大部分溶解,原Fe55涂层中初生柱状固溶体枝晶产生等轴化,枝晶组织也明显细化。激光熔覆Fe55涂层主要由α-Fe和Cr23C6组成,Cr3C2/Fe涂层的主要组成相为γ-Fe;α-Fe,Cr23C6以及未熔Cr3C2。激光熔覆Cr3C2/Fe涂层的硬度和耐磨性明显优于Fe55涂层。     

In situ prepared Al-Si alloy matrix composites reinforced by γ-Al2O3p

A γ-Al2O3 particles reinforced Al-Si alloy matrix composite was fabricated by adding NH4Al（SO4）2 to molten aluminum alloy. TEM observation shows that in-situ γ-Al2O3 particles are generally spherical and uniformly distributed in the matrix. The results of dry sliding wear tests show that the wear resistance of the composites increases with increasing mass fraction, and the volume loss is considerably lesser than that of the matrix and is lesser than that of the composites by adding γ-Al2O3 particles directly.     

Ce在铝硅合金中的显微分布研究

用涂敷法自射线照相法研究了Ce在铝硅合金中的分布。结果表明,Ce在初生α-Al和多数初生Si中是贫化的,Ce主要富集于共晶体中。共晶Si中的含Ce量远多于共晶α-Al中的含Ce量。     

干摩擦条件下Al_2O_（3f）／ZL109复合材料的磨损行为

用压铸法制备Ａｌ２Ｏ（３ｆ）／ＺＬ１０９复合材料，研究了恢复合材料在干摩擦条件下磨损量与滑动距离的关系，结果表明：复合材料磨损失效的临界值远高于其基体合金．同一时刻对应的耐磨性也明显高于基体合金。借助ＳＥＭ及ＥＰＭＡ等手段对磨损表面及亚表面和粘着磨损的材料转移情况进行了观察和分析，并对磨损机制进行了讨论。     

Effect of AlP master alloy on grain refinement of primary silicon in eutectic Al-Si alloys

To obtain the finer primary silicon crystals, the proprietary Al-P master alloy was adopted to modify the eutectic Al-Si alloys and the most suitable modification process was made in the experiments. The SEM (Scanning Electron Microscope) and DSC (Differential Scanning Calorimeter) analysis indicate that the Al-P modifier has more advantages over Cu-P and Fe-P modifier in easily addition, no elemental alteration and less undercooling of primary silicon‘s solidification, which suggests the Al-P master alloy is an effective modifier of eutectic Al-Si alloys.     

Effect of AlP master alloy on grain refinement of primary silicon in eutectic Al-Si alloys

To obtain the finer primary silicon crystals, the proprietary Al-P master alloy was adopted to modify the eutectic Al-Si alloys and the most suitable modification process was made in the experiments. The SEM (Scanning Electron Microscope) and DSC (Differential Scanning Calorimeter) analysis indicate that the Al-P modifier has more advantages over Cu-P and Fe-P modifier in easily addition, no elemental alteration and less undercooling of primary silicon′s solidification, which suggests the Al-P master alloy is an effective modifier of eutectic Al-Si alloys.     

复合材料磨料磨损特性的力学分析

分析了硬质颗粒增强复合材料磨料磨损表面的应力，应变状态，通过硬质颗粒含量和粒度对基质塑变影响的分析，研究了硬质颗粒在复合材料磨损过程中力学作用行为，从理论上分析了复合材料高耐磨性的本质。