Al-5Ti-B对过共晶Al-18Si合金的变质效果

采用Al-5Ti-B变质剂对过共晶Al-18Si合金进行反向变质处理,用光学显微镜观察合金的组织与形貌,研究变质剂加入量、变质温度和冷却速度对初晶硅的尺寸、形态和面积分数以及共晶组织的影响。研究表明:当Al-5Ti-B加入量(质量分数)为0.3%时,变质处理后Al-18Si合金中的初晶硅和共晶硅尺寸明显减小,初晶硅的面积分数减小;与其相比,变质剂加入量增加到0.6%时,初晶硅尺寸变化不明显,但共晶硅进一步细化;随冷却速率降低,变质处理后Al-18Si合金中初晶硅相的数量减少,但Si颗粒尺寸明显增大,并且共晶硅细化;与Al-18Si合金在720℃变质相比,该合金在780℃变质处理时,初晶硅的尺寸增大,但初晶硅的面积分数显著减小;合金在850℃变质处理后初晶硅的尺寸、面积分数都比720℃变质处理后明显减小;随变质温度升高,Al-Si合金中的共晶硅明显细化。     

Al-3B变质对铸造Al-10Si合金显微组织与力学性能的影响

采用Al-3B对铸造Al-10Si合金进行了变质处理,运用非平衡相图和杠杆定律分析了变质处理Al-10Si合金显微组织变化规律,研究了变质处理对合金力学性能的影响.研究表明,Al-3B变质处理使铸造Al-10Si合金的凝固过冷度减小;当变质温度一定时,随着Al-3B加入量增加,铸造Al-10Si合金组织中初生α-Al相...     

复合变质对过共晶A1—20％ Si合金显微组织的影响

以过共晶Al-20％Si合金为研究对象,添加Al—P合金和Al—ce合金作为变质剂,采用光学显微镜分析变质处理对显微组织的影响。研究结果表明,同时添加Al—ce和Al-P对A1—20％Si合金进行复合变质,粗大块状初晶硅的尺寸明显减小,并转变为纤维状;针状共晶硅转变为短杆状或颗粒状,获得了良好的复合变质效果,最后对变质机理进行了探讨。     

Al-5Ti-B细化剂对ZA4-1合金微观组织和力学性能的影响

用离心铸造方法制备ZA4-1合金铸件,借助扫描电镜、金相显微镜和万能试验机研究Al-5Ti-B细化剂含量对ZA4-1合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:ZA4-1合金中加入含量为0.01%~0.04%的Al-5Ti-B细化剂能够有效细化晶粒,随着细化剂含量增加,细化效果下降。本实验中获得Al-5Ti-B细化剂最佳含量为0.02%。当Al-5Ti-B细化剂含量为0.02%时,合金组织出现等轴晶粒,延伸率提高至3%,但抗拉强度降低了28%,在拉伸实验过程中,试件几乎没有出现颈缩现象,而是直接发生脆性解理断裂。相比未加入细化剂的合金,解理面变小,解理台阶增多,出现较多的撕裂岭和裂纹,还出现了部分小的韧窝,提高了合金的塑韧性;当Al-5Ti-B细化剂含量增加到0.04%时,晶粒的大小又有增大的趋势,合金晶粒细化效果降低,抗拉强度有小幅增加,金相显微镜观察到晶界处有较多的共晶组织析出,共晶组织的出现降低了ZA4-1合金的强度,并且出现脆性相富集于晶界处,形成缺陷,使合金的塑性降低。     

镁对过共晶铝铁合金组织形貌的影响

针对普通熔铸条件下过共晶Al-Fe合金初生富铁相严重割裂基体、恶化合金性能的问题,采用元素Mg对过共晶Al-5%Fe合金进行变质细化处理,Mg以Al-10%Mg中间合金形式加入。借助光学显微镜等分析了Al-10%Mg中间合金晶粒细化剂加入量和熔体保温时间对过共晶Al-5%Fe合金微观组织形貌及性能的影响。试验表明:在过共晶Al-5%Fe合金中加入Al-10%Mg中间合金细化剂,当加入量为1.2%、保温时间90min时,细化效果较好,Al-5%Fe合金中初生A13Fe相由未添加细化剂时的粗大板条状变为花朵状和颗粒状,并且尺寸明显减小,从而显著提高材料的强度和塑性。     

复合变质与热处理对Al-18Si-4Cu-0.5Mg合金组织和性能的影响

采用室温拉伸实验、金相组织观察和扫描电镜观察研究了复合变质处理和T6热处理对过共晶Al-18Si-4Cu-0. 5Mg合金力学性能和显微组织的影响。结果表明,过共晶Al-18Si-4Cu-0.5Mg合金经P-RE-Sr复合变质处理后,初晶硅由粗大不规则板块状细化为细小片状,尺寸明显减小,共晶硅由细长针状转变为珊瑚状、短棒状和蠕虫状,经T6热处理后,初晶硅尺寸无明显变化,共晶硅发生熔断、球化;经P-RE-Sr复合变质处理后,抗拉强度由222MPa提高至236MPa,延伸率由3.22%提高至4.03%;复合变质合金经T6热处理后,抗拉强度大幅度提高,提高至320MPa,但延伸率略有下降,下降至3.37%。     

过共晶Al-Si合金的变质处理试验

根据Sr、P对过共晶Al-Si合金的变质机理,用Al-Sr(10%)合金、Al-P(3.5%)合金和C还原磷酸钠(赤P∶Na_3PO_4∶石墨C=1∶5.3∶2.5)分别对过共晶Al-Si合金进行变质处理。结果表明,过共晶Al-Si合金用Al-P(3.5%)合金变质效果最佳,显微组织下初生硅数量增多且呈球形均匀弥散分布,Al-P(3.5%)合金加入量在总量的1.1%~1.2%之间,最佳变质时间为20min左右,最稳定的变质温度应控制在780~810℃温度区间。     

Al-3P变质Al-18Si合金的显微组织与力学性能

用Al-3P作为变质剂对Al-18Si合金进行变质处理,利用光学显微镜、Image Pro Plus 6.0软件、扫描电镜和万能电子试验机等研究变质剂加入量w(Al-3P)(0~1.0%)和变质温度(750~850℃)对合金显微组织与拉伸性能的影响。结果表明,变质处理后,初晶硅的尺寸减小,面积分数增大。当变质温度为800℃时,随w(Al-3P)增加,初晶硅的尺寸先减小后增大,初晶硅的面积分数先增大后减小,w(Al-3P)为0.6%时初晶硅尺寸最小,平均尺寸为14μm,w(Al-3P)为0.8%时初晶硅面积分数达到最大值14.4%。当w(Al-3P)为0.8%时,随变质温度升高,Al-18Si合金中的初晶硅面积分数减小,初晶硅尺寸先减小后增大,变质温度为800℃时初晶硅尺寸最小,约为15μm。与未变质的Al-18Si合金相比,在800℃加入0.8%Al-3P变质处理后,合金的抗拉强度和伸长率分别提高17.6%和109%,拉伸断口呈现明显的韧性断裂特征。     

晶粒细化对Al-3.2Si-0.8Mg合金组织性能的影响

采用Al-5Ti-1B合金细化剂对Al-3.2Si-0.8Mg合金进行晶粒细化,采用金相显微镜、激光导热仪和拉伸试验机等研究晶粒细化对Al-3.2Si-0.8Mg合金微观组织、铸造流动性、力学性能与导热系数的影响.结果表明:随着Al-5Ti-1B合金细化剂添加量的增加,Al-3.2Si-0.8Mg合金的α-Al晶粒逐渐细化,铸造流动性、抗拉强度和伸长率逐渐升高,但导热系数略有下降.当Al-5Ti-1B合金细化剂的质量分数增加到0.5%时,Al-3.2Si-0.8Mg合金的晶粒被细化至平均直径约为90.9μm,铸造流动性试样长度为867 mm,抗拉强度为234 MPa,伸长率为10.1%,导热系数为182.7 W·m~(-1)·K~(-1).     

Al—10Ce中间合金对ZL102共晶Al—Si合金的变质研究

分析研究了Al—10Ce中间合金对ZL102共晶铝硅合金的变质处理效果。结果表明,Al—10Ce中间合金用量、熔体中的杂质以及冷却速度对变质效果的影响很大,Al-10Ce中间合金用量为0．9％左右时达到最佳变质效果,提高Al—Si的纯度可以获得变质组织,冷却速度超过70℃／min时才具有明显的变质效果。     

复合变质对过共晶Al-20%Si合金显微组织的影响

以过共晶Al-20%Si合金为研究对象,添加Al-P合金和Al-Ce合金作为变质剂,采用光学显微镜分析变质处理对显微组织的影响。研究结果表明,同时添加Al-Ce和Al-P对Al-20%Si合金进行复合变质,粗大块状初晶硅的尺寸明显减小,并转变为纤维状;针状共晶硅转变为短杆状或颗粒状,获得了良好的复合变质效果,最后对变质机理进行了探讨。     

Sr变质对铸造Al-Si-Mg合金组织与性能的影响

采用扫描电镜、拉伸试验机和激光导热仪,研究了Sr变质处理对Al-3.2Si-0.8Mg合金显微组织、铸造流动性、力学性能与导热系数的影响。结果表明,随着Al-10Sr合金添加量的增加,共晶Si逐渐细化,Al-3.2Si-0.8Mg合金的铸造流动性、抗拉强度、伸长率和导热系数逐渐提高。当Al-10Sr合金添加量为0.4%时,Al-3.2Si-0.8Mg合金的铸造流动性试样长度为922mm,抗拉强度和伸长率分别为243MPa和11.3%,导热系数为187.6W/(m·k),与未变质处理相比,Al-3.2Si-0.8Mg合金的铸造流动性提高了8.2%,抗拉强度和伸长率分别提高了3.8%和11.9%,导热系数提高了3.1%。     

半连续铸造Al-Zn-Mg-Cu合金的显微组织与力学性能

采用超声辅助半连续铸造工艺制备直径310mm的Al-6Zn-0.9Mg-0.2Cu合金铸锭,利用金相显微镜、扫描电镜、电子探针和拉伸试验机,研究了半连续铸造Al-6Zn-0.9Mg-0.2Cu合金铸锭的显微组织与力学性能。结果表明:超声辅助半连续铸造工艺可以细化铸锭的α-Al晶粒和第二相,提高铸锭的拉伸力学性能。超声波功率越大,铸锭的α-Al晶粒和第二相越细小,分布越均匀,铸锭的拉伸力学性能也越高。当超声波功率为210 W时,铸锭的抗拉强度为29.4MPa,伸长率为12%,与未施加超声波的铸锭相比,超声辅助半连续铸造铸锭的抗拉强度提高了6%,伸长率提高了31.3%。     

Mg,Si对热浸镀Zn-22.3Al合金凝固组织及耐蚀性的影响

通过添加少量Si元素配制了Zn-22.3Al-xSi(x=0,0.7,1.1,1.4,1.8,3.8)熔池及添加少量的Mg元素配制了Zn-22.3Al-1.1Si-yMg(y=0,0.2,0.4,0.6)熔池。在热浸镀后加工相应的合金试样,对合金试样进行盐雾实验和电化学实验,应用扫描电镜/能谱仪(SEM/EDS)、X射线衍射(XRD)分析等方法,研究了硅、镁对热浸镀Zn-22.3Al合金凝固组织及耐蚀性能的影响。实验发现,Zn-22.3Al-xSi合金凝固组织由η-Zn相、α-Al相、锌铝共析组织及铝硅共晶组织组成。硅的加入,明显改善了组织分布的均匀性。但是当硅含量超过1.1%时,凝固组织中开始析出块状硅,并随硅含量增加而增多。镁、硅的协同作用使得热浸镀Zn-22.3Al-1.1Si-yMg合金凝固组织中开始出现Zn/Al/Mg_2Zn_(11)三元共晶组织,随着镁含量的增加,锌铝共析组织不断增多,α-Al相、η-Zn相数量减少,尺寸增大;与此同时,Zn/Al/Mg_2Zn_(11)三元共晶组织数量也不断增多。当合金中镁含量达到0.6%时,凝固组织中出现了少量的Zn/Al/MgZn_2三元共晶,且铝硅共晶的尺寸稍有增大。随着镁含量的增加,腐蚀速率逐渐降低,即合金的耐蚀性能逐渐提高。     

Al-10Ce中间合金对ZL102共晶Al-Si合金的变质研究

分析研究了Al-10Ce中间合金对ZL102共晶铝硅合金的变质处理效果.结果表明,Al-10Ce中间合金用量、熔体中的杂质以及冷却速度对变质效果的影响很大,Al-10Ce中间合金用量为0.9%左右时达到最佳变质效果,提高Al-Si的纯度可以获得变质组织,冷却速度超过70℃/min时才具有明显的变质效果.     

稀土变质及热处理对过共晶A1-0.6Mg-18Si合金力学性的影响

通过实验研究了稀土变质及热处理对过共晶Al-0．6Mg-18Si合金显微组织及力学性能的影响。利用扫描电镜与光学显微镜观察了不同处理条件下合金的显微组织，并测试了合金的力学性能。结果表明，综合运用稀土变质处理和热处理是改善Al-0．6Mg-18Si合金组织形貌、提高其综合力学性能的有效途径。     

Mg对Zn--11%Al合金镀层凝固组织及合金层生长的影响

将工业纯铁分别在510℃的Zn-11% Al、Zn-11% Al-1.5% Mg、Zn-11% Al-3% Mg和Zn-11% Al-4.5% Mg合金熔池中进行不同时间的热浸镀,使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪等仪器设备,研究Mg含量对Zn-11% Al合金镀层凝固组织和镀层中Fe-Al合金层生长的影响.结果表明:Zn-11% Al合金镀层凝固组织由富Al相和Zn/Al二元共晶组成;随着Zn-11% Al-x% Mg合金中Mg含量的增加,合金镀层的凝固组织中逐渐出现Zn/Al/MgZn₂三元共晶、块状MgZn₂相和Al/MgZn₂二元共晶.四种合金镀层中合金层主要由Fe₂Al₅Zn_x和FeAl₃Zn_x相组成,合金层的厚度随浸镀时间的增加而增加,Mg含量的增加使Fe-Al合金层生长速率指数和生长速率降低.在Zn-11% Al合金镀层中Fe-Al合金层形成的初期,可形成致密稳定的Fe-Al化合物层;热浸镀120 s后,扩散通道的移动使Fe-Al化合物层失稳破裂.Zn-11% Al-x% Mg合金中Mg元素可明显推迟液Zn进入镀层中Fe-Al合金层的时间,使Fe-Al合金层更加稳定和致密.      

铝和镁对锌铝镁合金凝固组织与力学性能的影响

采用扫描电镜(SEM)和万能电子试验机分析和测试了不同镁含量(1%~5%,质量分数)和铝含量(4%~8%,质量分数)锌铝镁合金的凝固组织与力学性能。研究表明:当铝含量为6%时,随着镁含量的增加,Zn-6%Al-Mg合金中的Mg Zn_2相、二元Zn/Al和三元Zn/Al/Mg Zn_2共晶体数量明显增加,当镁含量为3%时达到最大值。当镁含量超过3%时,出现较多粗大的Al/Mg Zn_2二元共晶体。铝含量小于6%时,在Zn-Al-3%Mg合金中形成粗大的Mg_2Zn_(11)相和大量的Zn/Al/Mg_2Zn_(11)三元共晶体;当铝含量超过6%时,在Zn-Al-3%Mg合金中形成粗大的Mg Zn_2相和大量的Al/Mg Zn_2二元共晶体。当铝含量为6%时,Zn-6%Al-Mg合金的抗拉强度和硬度随着镁含量的增加呈现先增加后降低的趋势,但合金的延伸率一直下降,Zn-6%Al-3%Mg合金的抗拉强度和硬度最高。当镁含量为3%时,Zn-Al-3%Mg合金的抗拉强度、延伸率和硬度随着铝含量的增加都呈现先增加后降低的趋势,Zn-6%Al-3%Mg合金的综合力学性能最好。     

冷却速度对Zn--5 Al--0.1 RE--x Si合金显微组织及耐蚀性能的影响

运用扫描电子显微镜/能谱仪、X射线衍射、盐雾实验、电极化曲线等手段,研究冷却速度和Si对Zn-5Al-0.1RE合金组织及耐蚀性能的影响.结果表明,Zn-5Al-0.1RE-xSi合金由先析出的η-Zn和η-Zn+α-Al共晶组织组成,前者均匀分布在相邻的η-Zn+α-Al共晶胞的边界上.降低冷却速度和Si的加入,均使Zn-5Al-0.1RE-xSi合金单位面积的晶粒增大,晶界减少,合金耐蚀性能提高.Zn-5Al-0.1RE-xSi合金耐蚀性能的差异与合金凝固组织及合金腐蚀产物中Zn₅(OH)₈Cl₂·H₂O和ZnO的相对量有关.      

Al-La过共晶合金的组织特征及力学性能

采用真空熔炼方法,在石墨铸型中制备了过共晶合金Al-30%La、Al-35%La和Al-40%La试样,研究了它们的组织形貌特征和力学性能,发现过共晶合金Al-30%La、Al-35%La和Al-40%La中的枝晶是不连续的,其中Al-35%La中的Al11La3是周期性双相枝晶。力学性能测试结果表明,过共晶合金Al-30%La、Al-35%La和Al-40%La的抗拉强度较低,但抗压强度较高,并具有一定的相对压缩率(7.06%~15.11%);由硬度测试结果可知,随La含量的增加,Al-La合金的硬度随之增大,但合金Al-35%La的硬度呈现出一个低谷。