硼细化处理方法对铸造铝硅合金组织和性能的影响

采用硼盐作为细化剂,研究了钟罩法、切盐法和搅拌法三种不同细化处理方法对铸造铝硅合金组织和性能的影响。结果表明,三种不同的加入方法均能细化铝硅合金的铸态组织,硼盐细化处理可以减小铝硅合金铸态组织中粗大的α枝晶和共晶硅β相的尺寸,细化组织。采用钟罩法细化处理后,实验材料的铸态组织中α枝晶尺寸最小,细化效果好,力学性能最佳,搅拌法次之,切盐法的处理效果较差。不同方法细化处理后的试样进行T6热处理后,实验材料组织由α+β相组成,β相由铸态的短片状变为均匀弥散分布的颗粒状,分布在α相界面,T6热处理改善了实验材料的组织和力学性能。     

冷却速率对A357合金凝固组织的影响

以不同冷却速率铸造A357合金试样,用光学显微镜和扫描电镜(SEM)分析其凝固组织.通过不同冷却速率下的DTA试验研究了A357合金的凝固行为;采用DSC试验研究了不同冷却速率所得试样中相的变化;测定了这些试样的微观硬度.结果表明,随着冷却速率的提高,A357合金的宏观晶粒尺寸和二次枝晶臂间距减小,共晶Si相的形态更加细小,且分布愈加弥散;合金液相线温度和二元共晶的反应温度降低,三元或四元共晶反应被抑制,合金凝固组织中Mg2Si相的析出受到抑制,微观硬度明显提高.     

Ag-Ni偏晶合金凝固过程研究

对Ag-Ni偏晶合金开展了快速/亚快速凝固实验,获得了富Ni相粒子均匀弥散分布于Ag基体的合金样品,Ag-Ni合金显微硬度随着合金Ni含量增加和试样凝固过程冷却速率升高而增大,当Ag-4.0%Ni合金液-液相变开始阶段熔体冷却速率达1800 K/s时,其显微硬度接近粉末冶金生产的Ag-10.0%Ni片状电触头的硬度。建立了描述Ag-Ni合金凝固组织演变的动力学模型,模拟计算了Ag-Ni合金凝固组织形成过程,分析讨论了合金成分和试样直径(冷却速率)对Ag-Ni合金凝固组织形成过程的影响。结果表明:富Ni相液滴/粒子形核阶段熔体的冷却速率对合金凝固组织弥散度具有决定性影响;合金的Ni含量越高、试样冷却速率越低,凝固组织中富Ni相粒子平均尺寸越大;Ag-Ni合金熔体冷却凝固时,富Ni相液滴/粒子的尺寸主要受形核和长大控制,Ostwald粗化作用很弱。     

代铜用硅相增强铸造锌铝复合材料的研究

选择多种成分的锌铝合金，以硅为增强相，扩大硅的成分范围，采用复合钠盐和稀土混合物对合金中的硅进行变质处理，测定试验合金的冲击韧度、硬度、抗拉强度、耐磨性以及高温耐磨性等力学性能，探讨钠盐和稀土对锌铝硅合金中硅的变质机制，优选综合力学性能较好的试样进行高温磨损测试，并观察其显微组织。结果表明，锌铝合金中加入硅相并进行复合变质后，其综合力学性能进一步提高，这归功于硅相的骨架作用。     

熔体温度对含硅蒙乃尔合金组织与硬度的影响

采用真空熔炼工艺制备含硅蒙乃尔合金,研究了熔体温度对含硅蒙乃尔合金组织与硬度的影响。结果表明：合金组织均由树枝状α固溶体基体、弥散分布于基体的次生β相以及枝晶间呈网状分布的α＋β共晶相组成;但随着熔体温度的升高,合金组织中枝晶及枝晶间的α＋β共晶相逐渐细化,枝晶上弥散分布的次生β相尺寸减小,数量增多,同时合金的硬度呈现明显的上升趋势;熔体温度为1450℃时,枝晶尺寸、共晶β相尺寸以及次生β相的尺寸均最为细小,组织最为致密,合金硬度值达最大值3．72GPa;而继续升高温度到1500℃,合金组织及硬度值较1450℃时并没有明显变化。     

冷却速率对Sn-3.5Ag合金微观组织及力学性能的影响

研究了不同冷却速率对Sn-3.5Ag合金的微观组织、维氏硬度和力学性能的影响。通过采用空冷、水冷和急冷的方式获得了冷却速率分别为101、103和106 K/s的Sn-3.5Ag合金样品,对样品进行显微分析和力学性能测试后得出冷却速率对β-Sn二次枝晶臂间距和Ag3Sn相的分布有显著影响。随冷却速率的加快,β-Sn晶粒尺寸和二次枝晶臂间距逐渐减小,Ag3Sn晶粒尺寸也逐渐变小、分布更加均匀,样品硬度、力学性能也随冷却速率的增加而提高。研究结果表明,合金微观组织结构和Ag3Sn相的分布规律对合金力学性能有显著的影响,Ag3Sn相在合金中起了弥散强化的作用。     

混合RE不同冷速下对Al12Si硅相的变质效果研究

利用金相实验和硬度实验研究混合RE在不同的添加量、冷却速度等条件下对Al12Si硅相的变质作用。结果表明,RE对Al12Si合金组织具有明显的变质效果,使Si相的大小形态及其分布发生明显的改变,并且相应地改善合金的力学性能。从微观结构角度而言,2%RE的变质效果要优于1%RE的变质效果。就二次β相分布而言,1%RE的变质效果要优于2%RE的变质效果。     

脉冲电流对过共晶铝硅合金凝固组织及力学性能的影响

将脉冲电流应用于过共晶铝硅合金的凝固过程中,通过改变脉冲电流参数(如峰值电流、脉冲占空比、脉冲频率),研究了各个参数对过共晶铝硅合金凝固组织及性能的影响。实验结果表明,脉冲电流对过共晶铝硅合金凝固组织的细化效果明显;经过脉冲电流处理后,合金试样的显微硬度、布氏硬度均得到很大提高,力学性能明显改善。     

等温处理对Al-7Si-4Cu合金组织和硬度的影响

研究了铸造Al-7Si-4Cu合金在半固态等温处理过程中组织、性能的变化。结果表明,通过调整等温处理时间、温度不仅可以改善铸造铝硅铜合金的组织,而且提高了合金的力学性能。在一定的冷却速率下,适当延长等温处理时间、提高等温处理温度有利于硅相的圆整化、细化。在半固态温度下进行保温,当保温时间为5min时,可获得弥散相,保温温度高,弥散相多;延长保温时间至10min,未发现弥散相析出,而硅相圆整、细小,分布均匀,弥散相多,合金硬度就高。     

侧部导入超声处理对共晶Al-Si合金凝固特性的影响

研究了功率超声处理对ZL102铝硅合金凝固特性的影响。研究发现:在凝固过程中进行超声处理能显著细化共晶硅相,改善其形貌及分布;通过对比未处理、300 W超声波及500 W超声波处理条件下铝硅合金不同部位的力学性能及断口形貌,发现功率超声处理明显提高铝硅合金的力学性能,且随着处理功率的增大,合金的力学性能随之提高。并分析了超声波在铝硅合金中传播时衰减的原因,通过数学方法得到衰减方程,并探讨了其衰减规律。