稀土对过共晶Al-Si合金中共晶Si变质效果的热分析

利用热分析系统研究了稀土对Al-20Si-1.5Cu-1Ni-0.4Mg合金中的共晶Si变质效果.在保持初晶Si变质剂P的加入量为0.08%时,对共晶Si变质剂RE的不同加入量下的热分析曲线和金相组织进行了研究.结果表明,随着RE加入量的增加(≤0.6%),共晶Si逐渐从长针状转变为弥散的短杆状,晶粒尺寸减小,共晶生长温度tEG不断降低,共晶生长温度差值ΔtEG不断增大,变质效果越来越好.当RE加入量超过0.6%时, tEG开始上升,ΔtEG开始减小,变质效果变差.共晶生长温度差值ΔtEG与共晶Si的稀土变质效果之间有良好的对应关系.     

P+RE变质对过共晶Al-Si合金组织的影响

采用P+RE对过共晶Al-Si合金进行复合变质。结果表明,P+RE复合变质对初晶硅和共晶硅均有很好的变质效果。五心瓣状初晶Si尺寸明显减小且棱角钝化,共晶Si由原来的长针状变为短杆状,微观组织得到明显的细化。同时也对P+RE的变质机理进行了论述。     

B对过共晶Al-Si合金初晶Si的细化作用

研究了B对过共晶Al-20Si合金中初晶Si的细化作用。结果表明,B对过共晶Al-Si合金初晶Si有较好的变质效果。初晶Si的尺寸先随B含量的增加而减小,当B的添加量为0.065%时达到最佳的细化效果,之后初晶硅的尺寸开始随B含量的增加而增大。     

Sr变质对Al-Si合金组织作用的研究

利用光学显微镜、扫描电镜(配有能谱分析仪)和X射线衍射仪,对不同Sr含量的Al-Si合金铸态微观组织进行观察与分析,探讨Sr对含Si相以及a-Al枝晶的影响.结果表明,Sr的加入改善了共晶Si相的存在形态,使Si相由粗大的片状、针状转变为细小的纤维状,且随Sr含量增加效果更明显.与此同时,Sr的加入影响了a-Al枝晶的形貌,使得枝晶数量增多,枝晶臂变得短小,但Mg在一定程度上抑制了Sr对枝晶的细化作用.     

变质工艺影响过共晶Al-Si合金初晶硅细化的研究

研究了磷变质时,变质剂、变质温度、变质时间、浇注温度等工艺参数对过共晶Al-Si合金初晶硅细化的影响。结果表明,上述工艺参数严重影响初晶硅的变质效果。当采用赤磷 铝粉 熔剂变质时,磷较易被吸收,变质后,合金中初晶硅含量较高。采用磷变质A390合金的最佳变质温度为800℃,变质后初晶硅组织分布均匀,平均晶粒尺寸约为13μm。高于此温度,初晶硅晶粒发生长大;低于此温度,初晶硅发生聚集。磷变质的最佳变质时间为20~30分钟。浇注时,800℃的铸造组织最佳,降低浇注温度,初晶硅晶粒严重聚集;升高浇注温度,晶粒变粗。     

CeO2在过共晶Al-Si合金中变质机理的研究

主要研究CeO2对过共晶Al-Si合金中初晶硅的细化机理。研究结果表明，由于CeO2与Si具有相同的面心立方结构，而且晶格常数十分接近，C eO2又有较高的熔化温度，它易成为初晶Si的凝结核，因而在该合金中加入CeO2，细化效果十分明显。     

混合稀土对Sr变质近共晶Al-Si合金组织的影响

研究了在Sr变质的近共晶Al 1 1 .6%Si(质量分数 )合金中加入混合稀土 (MM )对组织的影响。Sr对二次枝臂间距 (DAS)起着重要的作用 ,随着Sr含量的增加 ,DAS减小 ;随着MM加入量的增加 ,枝晶α的数量增加 ,主干长度缩短 ,存在等轴化趋向 ,但同时导致DAS增加 ,也导致共晶硅尺寸增大。MM的加入在某种程度上削弱了Sr的变质作用。     

Ce对共晶Al-Si合金微观组织的影响

研究了Ce的变质处理时间和加入量对共晶Al-Si合金微观组织的影响。结果表明,Ce对共晶Al-Si合金有明显的变质效果,经Ce变质处理后,共晶Si由长针状变为珊瑚状;Ce的变质处理时间和加入量也会影响变质效果,Ce在共晶Al-Si合金中的最佳加入量(质量分数,下同)为1%,最佳变质处理时间为60~90min。     

硼化物、富Ce混合稀土对再生Al-Si合金中富铁相变质行为的研究

本文研究了硼化物、富Ce混合稀土对再生Al-Si合金富铁相变质行为的影响。采用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）对试样微观组织进行形貌观察,采用X射线衍射仪分析仪（XRD）、扫描电镜附带的能谱仪（EDS）分别对试样进行相分析与相成分分析,利用差分扫描量热仪（DSC）研究相转变温度。研究表明硼化物可以促进针状β-Fe相向初生α-Fe相转变,且初生α-Fe相尺寸随着硼化物的添加量增加而增大,当硼化物（KBF4）添加量达到1.0%时,开始析出汉字状α-Fe相,汉字状α-Fe相以初生α-Fe相为基底形核并长大;富Ce混合稀土可以抑制初生α-Fe相长大,且能抑制汉字状α-Fe相生成     

P-RE对过共晶Al-Si合金组织和性能的影响

采用P和RE对过共晶Al-Si合金进行复合变质处理,在不同P和RE添加量下对合金显微组织和力学性能进行了分析和测量。结果表明,P和RE复合变质对初晶硅和共晶硅均有很好的变质效果,初晶硅尺寸明显减小且棱角钝化,共晶硅由原来的长针状变为颗粒状。加入(质量分数,下同)0.08%P和0.6%RE时,合金的微观组织和力学性能同时达到最佳,室温和高温抗拉强度分别达到306MPa和187MPa,与未变质合金相比,提高了20%和34%;室温和高温伸长率分别达到0.48%和1.58%,与未变质合金相比,提高了40%和88%。     

稀土复合变质处理对Al-Si合金性能的影响

采用Ce-La复合稀土对Al-20%Si合金进行变质处理,考察了稀土复合变质对Al-Si合金力学性能、耐磨性能的影响,研究了冷却速度对合金力学性能的影响。结果表明:Ce-La复合变质剂对Al-20%Si合金具有双变质作用,当稀土Ce的添加量为0.5%,La的添加量为0.6%时,Al-Si合金的力学性能最好,抗拉强度和伸长率分别为268.5 MPa、0.52%;Ce-La复合变质剂能细化合金,提高合金耐磨性;稀土共晶硅对冷却速度一定程度上较为敏感,冷却速度的提高可以有效细化合金。     

稀土La对ZL101合金的变质研究

采用光学金相研究分析手段,研究了稀土La对ZL101合金的变质效果和变质机理.实验发现,加入Al-La,ZL101合金可获得理想的变质和细化效果,共晶Si呈短纤维状,α-Al晶粒变得细小.最后探讨了变质机理.     

ZM5镁合金混合稀土La和Se变质处理的研究

研究了混合稀土La和Se变质处理ZM5镁合金的细化行为,结果表明在ZM5合金中加入混合稀土后,晶界处的β相（Mg17Al12）明显细化,由不连续的网状变成颗粒状或针状。当加入2．1％的混合稀土时β相细化效果最好,其抗拉强度也最高;合金硬度则随着混合稀土加入量的增加而逐渐增加。     

锑在铝硅合金中变质机理分析

提出了在铝硅合金液中加锑之后．可在共晶同阶段形成熔点外于α（Al）与共晶硅相之间的地锑质点．影响了共晶硅相的横向生长．从而起到变质作用的假说。合金的成分不同，加锑量也不同．对于典晶铝硅合金以0．3％为宜，对于亚共晶合金以0．2％为宜．加锑方法庄控制在炉温约700℃的熔化期，用漏勺加入。实践证明．这些观点是可行的。     

稀土元素对过共晶铝硅合金的变质机理

过共晶铝硅合金具有很多优良的特性,是一种极有发展前途的结构材料,但合金中粗大的初晶硅和细长的共晶硅组织会影响其力学性能,研究表明添加稀土元素可以有效的细化初晶硅和共晶硅。本文总结了目前几种主要的变质理论,并对其以后的研究和发展方向进行了展望。     

稀土La(镧)对Al-Si共晶合金性能的影响

在Al-Si共晶合金中加入不同含量的稀土元素La，研究其流动性及热处理后的力学性能。结果表明，含0．2％ La(质量分数，下同）的合金流动性较好，铸态时硬度和强度较高，淬火后，180℃时效4h，稀土La含量为0．2％－0．3％的合金表现出良好的综合力学性能。     

稀土镁合金抗氧化的机理

分析了稀土元素及其氧化物的电负性、氧化反应Gibbs自由能变及相关物性参数,系统指出稀土元素对镁合金抗氧化性能的影响,并分别从热力学和动力学的角度对相应的作用机理进行了分析。研究表明稀土与氧的亲合力大于镁与氧的亲合力,且重稀土比轻稀土的亲合力更强,但Yb的性质与La、Ce等轻稀土的相近。温度为1023K时,当溶液中稀土的摩尔浓度大于0.14时,所有稀土都有可能与MgO发生置换反应。氧化物物性分析显示除Yb和Eu外的稀土氧化膜的致密度系数都大于1,有较好地保护作用。加入适量稀土的镁合金熔液表面的氧化膜分两层,外层为MgO,内层为MgO和RE2O3的复合氧化膜,且RE2O3填补了MgO氧化膜中的疏松和孔洞,可以有效抑制镁合金的进一步氧化。     

过共晶 Al-Si 合金的变质处理

研究了不同变质剂Ｐ、Ｓ、ＲＥ以及Ｐ与Ｓ、Ｐ与ＲＥ对过共晶Ａｌ－Ｓｉ合金的变质效果。结果表明：Ｐ与ＲＥ联合变质的变质效果最佳,既能细化初生硅,又能细化共晶硅。经Ｐ－ＲＥ联合变质的过共晶Ａｌ－Ｓｉ合金,抗拉强度可达２８２ＭＰａ,耐磨性明显优于ＺＬ１０８。     

Al-5Ti-1B对Al-Si合金磷变质行为影响机理的研究

研究了熔炼条件及Al-5Ti-1B中间合金加入量对P变质ZL109合金凝固组织的影响，并着重对其影响机理进行了探讨。结果发现在中频感应炉熔炼条件下，加入适量Al-5Ti-1B对初晶硅有明显的细化作用，而在静置炉（电阻炉）熔炼条件下，这种作用却不明显；同时发现，无论是在电阻炉还是感应炉熔炼条件下，加入过量的Al-5Ti-1B都会使合金中的初晶硅粗化。EPMA分析发现，加入Al-5Ti-1B后合金的初晶硅中心有Ti元素富集。分析认为Al-5Ti-1B中的TiB：粒子对AlP质点具有吸附作用，从而对Al-P中间合金的变质效果产生影响。