RE-Sr复合变质对轮毂用A356合金组织性能的影响

针对汽车轮毂用A356合金在Sr变质处理时熔体的吸气性增大,造成铸件气孔疏松、针孔度不合格等问题,采用主要成分为La和Ce的混合稀土RE与Sr联合对A356合金进行复合变质实验。结果表明,复合变质相比单一Sr变质,熔体中的氢含量显著降低。在一定范围内,RE和Sr具有协同变质作用,当采用0.2%Sr+0.2%RE时,铸件的微观组织、力学性能和导电率达到最优。     

炉料组态对A356铝合金轮毂显微组织的影响

研究了不同组态的A356炉料对汽车轮毂显微组织的影响,发现用纯的A356原锭作原料时可获得致密的无Al2O3夹杂的显微组织;用经过清洁处理的A356回炉料与A356原锭一起配料时,在轮毂不同部位会出现不同程度的Al2O3夹杂;用未经过清洁处理的A356回炉料与A356原锭一起配料时,会出现大量Al2O3夹杂.在制作金相时大部分Al2O3夹杂会从基体上脱落,从而造成特有的显微组织.     

T6处理对Al-Sr中间合金变质的A356铝合金组织与性能的影响

在传统的A356铝合金中加入Al-10Sr中间合金压铸成型制备新型的铝合金轮毂材料,通过光学显微镜和扫描电镜研究了铸态及T6热处理态A356铝合金的组织及其性能,分析了合金的断裂机制。结果表明:铸态A356合金中铁基化合物主要为β相(Al5FeSi);经T6工艺处理后,共晶Si粒子的边角更加圆润,Mg2Si完全固溶于铝基体中,合金组织得到改善;铸态及热处理态A356铝合金试样的拉伸断口均有大量韧窝存在,合金呈现较好的塑性;但T6热处理态A356铝合金的断口处韧窝与铸态相比更加均匀,合金的塑性提高;合金的断裂机制为韧窝+解理断裂的复合断裂机制。     

双级时效工艺对低压铸造A356合金轮毂力学性能的影响

研究了双级时效工艺对A356铝合金低压铸造轮毂力学性能的影响。结果表明,预时效温度100℃~120℃,预时效时间12 h~14 h使合金的抗拉强度由原来的280 N/mm2提高到308 N/mm2,提高幅度10%;屈服强度由180N/mm2提高到248 N/mm2,提高幅度38%;伸长率在8%以上,最高达到13.5%。该性能达到了ASTM锻造6061-T6合金轮毂的标准,与ZL107液态模锻铝合金轮毂的力学性能相当,接近或达到普通锻件力学性能的要求。研究认为,双级时效工艺引起合金-αAl的晶格常数增大,Si相和Mg2Si相析出量增加是合金强度增加的主要原因。     

Al-Ti-C-Sr对A356合金组织和性能的影响

在A356熔体中分别加入自制的Al-5Ti-0.25C-2Sr和Al-5Ti-0.25C-8Sr中间合金,研究了这两种中间合金对A356合金显微组织和力学性能的影响.结果表明,向A356中分别添加质量分数0.5%的Al-5Ti-0.25C-2Sr和Al-5Ti-0.25C-8Sr后,A356合金晶粒尺寸由42.5 μm分别减小至33.2 μm和30.6 μm,共晶硅从粗大的针片状转变为细小的短杆状或点状;T5处理后,添加Al-5Ti-0.25C-8Sr的A356合金的共晶硅粒状化效果较未添加Al-Ti-C-Sr的和添加Al-5Ti-0.25C-2Sr的好一些,其共晶硅颗粒均匀细小,圆整度高;加入质量分数0.5%的Al-5Ti-0.25C-2Sr或Al-5Ti-0.25C-8Sr后,T5态A356合金的抗拉强度由217.6 N/mm2分别提高到235.8 N/mm2和248.2 N/mm2,伸长率由10.1%分别提高到11.2%和11.8%.     

时效时间对A356铝合金组织性能的影响

以A356合金为研究对象,采用扫描电镜、投射电镜、硬度测试仪及拉伸试验机,研究了其在170℃时效温度下不同时效时间处理对合金组织及力学性能的影响规律。结果表明,时效6 h时,合金中析出相的数量和尺寸均达到极值,其强度和硬度也达到峰值,伸长率降至4.2%左右;增加时效时间,合金各性能增长不明显,因此170℃时最优时效时间为6 h;拉伸断口形貌为韧性断裂,说明经时效的A356合金具有一定塑性,但其塑性会随着时效时间的延长而降低。     

新型晶粒细化剂在A356汽车轮毂铝合金中的应用研究

铝合金轮毂在铸造成型过程中由于受其形状及模具成型工艺的制约,致使其在不同部位的微观组织、力学性能具有很大程度的差异。有效的晶粒细化可以同时提高强度和伸长率,并减少铸造凝固过程的缺陷。基于对晶粒细化机理的理解,开发出新型铝合金晶粒细化剂用于A356铝合金的晶粒细化。实验结果表明,与Al5Ti1B细化剂相比,新型晶粒细化剂可以更为有效的细化A356合金,使其晶粒尺寸由600μm下降至300μm。经T6处理后,有效细化后A356合金的强度比Al5Ti1B细化的合金提高了13%,伸长率提高了23%。     

稀土Ce中间合金对A356铝合金组织的影响

主要研究了不同Ce中间合金对A356铝合金的细化变质的效果,结果表明:Al-10Ce和Al-4Ti-4Ce-B中间合金对A356合金具有较好的细化变质效果,Al-5Sr-5Ce中间合金对A356的细化变质效果不够理想,而Al-10Sr中间合金的添加对Al-4Ti-4Ce-B中间合金的细化变质具有促进作用。本文还进行了Ce对A356合金细化变质机理的探讨。     

A356铝合金轮毂铸造工艺的模拟研究

铝合金轮毂作为汽车轻量化的重要零部件,对其成形工艺和性能提出了更高的要求。采用ADSTEFAN模拟软件探索用液压机加压铸造的方法制造A356铝合金轮毂的最佳工艺。对比分析了不同模具温度、浇铸温度对铸件充型完整性的影响,并且预测了易发生缺陷的位置。结果表明450℃左右的模具温度,650～700℃的浇铸温度有利于充型完整。     

热处理工艺对变质后A356合金组织及性能的影响

变质后A356合金力学性能常常达不到工业使用要求,需通过热处理进一步强化。本文以Al-Sr-Y合金变质后的A356合金为研究对象,应用OM、SEM、拉伸试验机等仪器研究固溶和时效处理对变质后A356合金显微组织与力学性能的影响,以此探索出一种适用于变质后A356合金的热处理工艺。结果表明,经过540℃×4 h+175℃×6 h热处理后,共晶硅更加圆整和均匀,合金中强化元素Mg能够充分溶入基体,有利于时效过程析出强化相。合金在热处理后抗拉强度、屈服强度、伸长率分别为303.5、223.1 MPa、9.5%,与铸态变质合金相比,分别提升了57.7%、99.7%、20.3%。此时,断口中韧窝尺寸增大,合金由脆性断裂转变成韧性断裂,塑性增强。     

稀土加入量对A356合金力学性能的影响

研究了混合稀土对A356合金的铸态，固溶态、T6状态的组织和力学性能的影响，推出了合理的稀土加入量。     

Al-Sb-Mg中间合金对A356合金显微组织的影响

主要研究了Sb和Al-Sb-Mg对A356铝合金显微组织的影响.实验结果表明,在Al-Sb-Mg中间合金中,Sb主要以AlSb和Mg3Sb2化合物的形式存在;Mg对sb变质A356铝合金有促进作用,AlSb和Mg3Sb2作为异质核心,促进了共晶硅的形核;与Sb变质相比,Al-Sb-Mg能获得更好的变质效果.Al-Sb-Mg变质A356合金经T6热处理之后,а-Al由粗大树枝状变为细小等轴晶状,共晶硅由粗大针片状变为细小颗粒状,且在а-Al基体中均匀分布.     

Al-10Sr对A356合金变质效果的研究

研究了由不同的冷却工艺(空冷、水冷以及液氮深冷)制备的Al-10Sr中间合金对A356铝合金变质效果的影响,还分析了Sr对A356合金的变质机理。结果表明,用在液氮深冷条件下制备的该中间合金对A356合金变质后,硅呈粒状近弥散分布于基体中,有少量纤维状共晶硅,不存在片状硅,达到了好的变质效果。     

低压铸造A356铝合金轮毂的微观组织和力学性能

对低压铸造A356铝合金轮毂的微观组织和力学性能进行了分析,结果表明,组织中α-A1基体呈树枝状,共晶Si呈细小颗粒状分布于晶界处;轮毂不同部位的晶粒大小有较大差异,组织中分布着针状和鱼骨状的铁基化合物、氧化膜及缩孔和气孔等铸造缺陷,轮毂的抗拉强度、屈服强度、伸长率分别达到了303 MPa、 225 MPa、 14.3%,比砂型铸造、熔模铸造铸件的综合力学性能优异.     

AlTiC中间合金细化剂研究的最新进展

通过合适的工艺、并选择合适的成分,AlTiC对99.7％Al的细化效果完全可以和目前国际上最好的AlTiB相媲美。当细化1070、1060、1235、3004、6063及8011等合金时,AlTiC和AlTiB细化效果均优异且相当。当用对99.7％Al具有同样细化效果的AlTiC和AlTiB细化含Zr、Cr、Mn的铝合金时,未发现细化“中毒”现象,Zr和Mn还不同程度地加强了AlTiC和AlTiB的细化效果。TiC单独成为结晶核心的观点成立与否与TiC的加入方式和保温时间同时相关;用不含Al3Ti的AlTiC细化剂细化工业纯铝时,在保温60min时间内,这样的AlTiC可产生一定的细化效果;用纯TiC粉直接加入铝液时,当TiC粉在铝液中分散均匀后,即可产生显著的晶粒细化效果。     

两种Al-Ti-C中间合金的组织和细化效果比较

选取美国某厂生产的Ａｌ－Ｔｉ－Ｃ中间合金与自制的Ａｌ－Ｔｉ－Ｃ中间合金做原料,通过扫描电镜和Ｘ－射线衍射分析及细化试验对Ａｌ－Ｔｉ－Ｃ中间合金的组织分布、相组成和细化效果进行了比较分析。结果表明,两种合金的组织中都有较多的细小ＴｉＣ颗粒,其晶粒平均尺寸为０．３－１．５μｍ,并且自制的Ａｌ－Ｔｉ－Ｃ中间合金的组织分布和细化效果达到国外领先水平。     

AlTiC中间合金对AlMg10合金的晶粒细化行为

研究了自制的Al-5Ti-0.25C中间合金对AlMg10合金的细化效应.结果表明,Al-5Ti-0.25C中间合金对AlMg10合金有良好的细化效果.当加入中间合金的质量分数达到0.2%,在670℃的浇注温度下保温5 min时,AlMg10合金平均晶粒尺寸由650μm变为71μm,综合细化效果达到最好.     

铝钛硼中间合金对A356合金组织遗传效应研究

在相同条件下配制不同Ti含量的A356合金,通过对其晶粒度和二次枝晶臂间距统计,研究了不同组织状态的铝钛硼中间合金对A356合金细化效果的影响。结果表明,随着Ti含量的增加,A356合金的晶粒度逐渐增大,并逐渐趋于稳定;随着Ti含量的增加二次枝晶臂间距先减小后增大。A356合金成分相同时,使用的铝钛硼合金孕育处理的TlAl₃相尺寸越小,细化效果好,表明铝钛硼中间合金对A356合金组织存在明显的遗传性特征。