Al-Si共晶合金变质机理的探讨——添加元素对Al-Ge和Al-Si-Ge共晶合金显微结构的影响

用金相方法考察了微量添加元素对Al-Ge和Al-Si-Ge共晶合金显微结构的影响。ⅡB,ⅢA,ⅣA和ⅤA族元素对Al-Ge共晶结构并无影响;ⅣB,ⅤB和ⅥB族难熔金属影响较大,共晶Ge聚集为大块的结晶;碱金属,碱土金属和一些VⅢ族金属的加入,使Al-Ge共晶点向富Al方向移动。Al-Ge共晶不出现类似Al-Si共晶的那种变质现象.Al-Si-Ge系变质时,Si以变质的共晶团存在。根据Al-Ge和Al-Si结晶过程的对比,认为Al-Si共晶的变质,主要取决于变质剂原子对(100)_(Al)∥(110)_(Si)外延关系的影响。     

细化变质对亚共晶Al-Si合金熔体结构的影响

在分析二元亚共晶Al-Si合金熔体结构,以及Al、Si、Ti、Sr等主要组元物性特点的基础上,利用电子理论论述了细化和变质对亚共晶Al-Si合金熔体结构的影响。细化和变质过程可归结为活性元素Ti、Sr分别与熔剂Al原子和溶质Si原子之间的电子交换,从不同角度提高了熔体结构的均匀性,不仅改善合金熔体结构,而且相互抑制衰退。     

KF对Al-Si合金的变质处理

KF变质剂(KF+KCI)对共晶Al—Si合金的变质作用。与钠盐变质剂比较:合金抗拉强度提高10％,延伸率提高46％,且具有长效性,重熔性和精炼作用。同时KF变质剂对亚共晶和过共晶Al-Si合金也有变质作用。     

Al-Si合金共晶形核与生长机制研究

Al-Si二元共晶反应发生在凝固后期,共晶(团)晶粒的形核、生长都直接影响缩松、热裂等缺陷的形成、杂质元素及化合物的分布等。对Al Si10.5亚共晶合金进行Sr变质,对未变质与变质合金进行微观组织观察和EBSD分析,并对未变质合金进行热分析。结果表明:无论变质与否,共晶在初生枝晶上形核和在枝晶间异质上形核的这两种情况都存在,并且Sr对初生α-Al有明显的变质效果,富Fe相可能对共晶Si相形核有较大影响。     

磷-稀土对活塞用过共晶Al-Si合金联合变质的研究

一、前言 自从三十年代发现过共晶Al-Si合金加磷变质以来,各国对此开展了相当多的研究。但对于同时变质初晶Si及共晶Si组织的研究有待于进一步的深入。 为了提高和改善合金的性能,更大限度地发挥共晶Al Si合金的性能潜力,本文采用磷、混合轻稀土对Al-Si18％合金进行联合处理。据资料报导,稀土在共晶Al Si合金中,可以变质共晶组织、提高合金的高温强度,这就为选取稀士进行双重变质     

Sb在Al-Si合金中的变质行为

Sb的变质机理可分为影响形核理论与限制生长理论。影响形核理论又分为增加形核核心及减少形核核心二种假说。限制生长理论包括Sb降低Si的扩散能力假说、共晶Si被共晶Al超越假说、AlSb分子的吸附阻碍共晶Si生长假说、Sb质点阻碍共晶Si生长假说、Sb在固液界面富集假说、Sb吸附在共晶Si的表面阻碍共晶Sig长假说等。Sb变质的Al-Si合金共晶反应倾向于以体积凝固的方式进行。AlSb及Mg3Sb2是共晶形核的可能核心。Sb会降低Al-Si合金的共晶反应温度。纯Sb变质有50min孕育期。Mg对Sb的变质有干扰作用。Sb的含量较高时会出现过变质现象。     

THE PHASE DIAGRAM OF SYSTEM Al-Si-Ge

热分析方法配合合金相观察研究了Al-Si-Ge体系富Al区的多温状态图。本体系为一连续过渡型二元共晶体系。二元共晶线由Al-Si共晶点577℃逐渐下降而和Al-Ge共晶点423℃相连。液相限由α-Al的初晶面和β-Si(Ge)固溶体的初晶面组成。体系内并无化合物或其它新相生成。     

亚共晶Al-Si合金共晶团的形核与生长

采用光学显微镜、扫描电镜及电子背散射衍射技术研究亚共晶Al-Si合金共晶团的形核与生长。通过揭示共晶团和结晶位向的分析发现：在同一个共晶团中Si相和Al相都不是单晶体,而是由不同位向的小＂晶粒＂构成的。提出不能依据共晶团中Al相与周围初生枝晶Al相的位向关系来确定共晶的形核模式的建议。然而,初生枝晶铝相的演化显著影响随后的共晶形核与生长。涉及的杂质元素使共晶Si的形貌由粗大的片状转变成细小的纤维状的变质行为,可能与共晶的形核无关。     

Al-Si-Ge三元合金相图的研究

热分析方法配合合金相观察研究了Al-Si-Ge体系富Al区的多温状态图。本体系为一连续过渡型二元共晶体系。二元共晶线由Al-Si共晶点577℃逐渐下降而和Al-Ge共晶点423℃相连。液相限由α-Al的初晶面和β-Si(Ge)固溶体的初晶面组成。体系内并无化合物或其它新相生成。     

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。     

亚共晶Al-Si合金中微量元素La变质共晶Si的关键影响因素EI北大核心CSCD

理论分析了亚共晶Al-Si合金中微量元素La变质共晶Si的关键影响因素。结果表明,La在α-Al中最大固溶度及La与Al、Si的相互作用参数决定其对共晶Si的变质效果。当La的添加量低于其在α-Al中最大固溶度时,La分布在α-Al和共晶Si中,其变质效果随着La添加量的增加而增加。当La的添加量大于其在α-Al中最大固溶度时,由于La与Al、Si的相互作用参数较大且2者相近,会形成含Al、Si、La的三元化合物,计算结果表明,在各种可能Al、Si、La的化合物中,AlSiLa的形成热较大,且与Al熔体间的界面能较低,最易在熔体中形成;此时,La分布在α-Al、AlSiLa和共晶Si中,其中La在α-Al和共晶Si中的浓度基本不随La添加量的增加而变化,变质效果亦基本保持不变。当变质元素的添加量接近其在α-Al中的最大固溶度时,变质效果最佳。     

Sb元素在铸造Al-Si合金中的作用

对Sb元素在Al-Si合金中的作用研究进行了总结与分析.可以得出:Sb元素对Al-Si合金的初生α-Al枝晶和共晶Si都有影响;Sb元素的变质与冷却速率有关,存在过变质现象,Sb元素会形成AlSb、Mg3Sb2等,可导致Sb过变质;Sb元素是长效变质剂,有一定的孕育期,有良好的重熔性且重熔后无孕育期.Sb的变质机理研究...     

Bi对亚共晶Al-Si合金组织和性能的影响

研究了Bi对亚共晶Al-Si合金组织和性能的影响。结果发现，Bi对亚共晶Al-Si合金具有较好的变质作用。Bi变质后，共晶Si由粗大针片状变为细小的纤维状，同时初生α—Al枝晶得到细化；与未变质合金相比，加入3％Bi变质后，其强度提高了3．9％，断后伸长率提高了62．5％。     

Al-Si系合金(2)

3.2 Al-Si二元系合金的组织与性能 3.2.1 Al-Si合金的特征实用合金中的纯二元Al-Si合金有铸件用合金的AC3A和压铸件合金的ADCl。二者大致都是共晶成分的,强度大于或稍低于100兆帕,但因流动性好被用来制作各种机械的壳体、进气管接头等薄壁机器零件和楼房外壁用的大型面板、住宅用的外装品等建筑材料。 Al-Si二元系合金,在共晶成分时为α(Al)固溶体和近似针状的细薄片状Si的共晶组织,Si的排列是无规则的。在亚共晶成分的场合,是由树枝状晶的α(Al)固溶     

Al-Si共晶对Mg-12Li合金组织及性能的影响

对比分析了添加Al和Al-Si共晶的Mg-12Li合金铸态及轧制态的组织和性能,研究Al-Si共晶对合金组织性能的影响。结果表明,当加入Al-Si共晶后,Mg-12Li-3(Al-Si)组织中开始有白色析出物(脆性相Mg2Si)析出,形成的中间化合物依次为Al Li、Mg Li2Al、Mg2Si。该合金抗拉强度为230 MPa,伸长率为25.5%,性能接近添加了RE的镁锂合金,成本得到明显的降低。当Al-Si共晶量达到6%时,合金的力学性能会下降。     

微量元素对铸造Al-Si合金中Sr变质行为的毒化效应

铸造Al-Si合金在生产、使用、回收及再生过程中往往添加、积累了一定量合金化元素和杂质元素。某些微量元素(Ca、B、Bi、Sb、RE等)往往会和Sr反应形成复杂金属间化合物,减少了参与变质的Sr的含量,降低了Sr的变质效果。Sr在加入到不同合金中,首先要中和微量元素对Sr变质共晶Si的毒化效应,即只要熔体中Sr的含量足够高,仍能够产生良好的变质效果。     

电解Al-Si合金自变质显微组织及力学性能

电解Al-Si合金是一种符合我国矿产资源特点,能耗少、能减轻环境污染的轻质金属。电解Al-Si合金具有自变质的特性,Si相、Fe相及Ti相细小弯曲,共晶合金也具有相当数量的初生Al枝晶。合金组织对冷却速度不敏感,具有遗传性,合金具有良好的韧性和塑性。电解Al-Si合金熔体为均质熔体,凝固时出现大的过冷度是形成变质组织的原因。     

定向凝固条件下K对Al—Si共晶合金的变质作用

介绍了定向凝固条件下K对Al-Si共晶合金固液界面稳定性、共晶Si形态尺寸及其生长动力学的影响,探讨了提高Al-Si合金机械性能的途径和K的变质机理。指出:(1)在强变质元素和一定凝固条件下,共晶Si由片状变为纤维状,并有向粒状转变的趋势。(2)K在Si晶体中和固液界面前沿的富集,封锁了孪晶生长台阶,降低了界面稳定性,使α相领先于共晶Si形核生长并促进Si产生孪晶分枝。     

Al-Ba中间合金及其对共晶Al-Si合金的变质处理

制备出一种新型的Al-Ba中间合金变质剂，并探讨了它对Al-Si合金的变质处理效果。试验结果表明，Al-Ba中间合金对共晶Si的变质效果与Al-Si合金相当，可以使共晶Si由片状变为珊瑚状，显著改善Al-Si合金的显微组织。另外，用Al-Ba中间合金与A1-P中间合金同时对Al-Si合金进行变质处理时，还可达到双重变质效果。同时，用Al-Ba中间合金时，变质持效时间比钠盐变质剂更长久，显示出较好的应用前景。     

Al-Si共晶对Mg-12Li合金微观组织及性能的影响

对比分析了添加Al和Al-Si共晶的Mg-12Li合金铸态及轧制态的组织和性能,研究Al-Si共晶对合金组织性能的影响。结果表明,当加入Al-Si共晶后,Mg-12Li-3(Al-Si)组织中开始有白色析出物（脆性相Mg2Si）析出,形成的中间化合物依次为AlLi、MgLi2Al、Mg2Si。该合金抗拉强度为230 MPa,伸长率为25.5%,性能接近添加了RE的镁锂合金,成本得到明显的降低。当Al-Si共晶量达到6%时,合金的力学性能会下降。