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。     

B对近共晶Al-13.0%Si合金共晶凝固过程的影响

研究了约2℃/s冷却条件下,Al-3B中间合金不同加入量对近共晶Al-13.0%Si合金凝固过程的影响。分析认为B的加入为细小共晶体的形核提供了大量形核基底,致使共晶形核温度(TN)和再辉前最低温度(TM)升高,对共晶生长温度(TG)影响很小。B的加入对Al-13.0%Si合金的凝固过程产生了显著影响,使合金由未加B时从型壁区至中心区凝固,转变为加B后在整个试样范围内同时大量形核和生长,对共晶Si片有一定的细化作用。     

Ba变质对亚共晶Al—Si合金初生α固溶性的细化作用

用含钡中间合金处理亚共晶Ａｌ－Ｓｉ合金,重点研究了Ｂａ元素细化α固溶体的效果和机理。研究表明：当合金中残留含Ｂａ量为０．０５％－０．０８％时,无论是硅晶体还是α固溶体均获得了最佳的变质和细化效果,力学性能也出现了峰值效应。扫描电镜和电子探针结果表明：Ｂａ元素主要吸附在α固溶体的枝晶间和枝晶前沿,因阻碍α固溶体的过快生长和促进枝晶分枝,熔断等耐起到了细化作用。     

Sr对Al-13%Si合金共晶凝固冷却曲线特征温度的影响

在冷却速度约为2℃/s条件下,考察了不同Sr量对Al-13%Si合金共晶凝固冷却曲线特征温度的影响。结果表明,随着Sr含量增加,形核温度TN、再辉前最低温度TM与再辉温度TG降低,共晶过冷度!TE增加,共晶团细化;分析认为,Sr的加入改变了-αAl Si共晶体的形核和生长,一方面,使TN与TM值下降,在凝固过程中,形核过冷度显著增大,因而潜在的形核基底被激活,导致形核率提高,共晶体晶粒数增多,另一方面,"TE=TE-TG(TE为共晶反应平衡温度)增大,表明Sr抑制了共晶体的生长。二者的共同作用导致共晶团细化。     

亚共晶铝硅合金中钛偏析的控制

通过实际生产过程的分析,探讨了亚共晶铝硅合金Ｔｉ偏析的主要原因,并相应地进行工艺改造,有效控制了Ｔｉ偏析程度。     

Al—Si合金共晶阶段强迫流动下的Si相形态

研究了三种Al-Si合金在熔体流动下的Si相形态和共晶凝固特点,结果表明:在强迫流动熔体中生长的共晶Si形态取决于流动速度、疑团速度和共晶凝固分数,共晶Si由片状变为颗粒状和短棒状.文中对粒化机理进行了分析,提出了一种共晶si粒化的新途径.近共晶流变Al-Si合金中的离异共晶,分为三种类型:薄膜、晕轮和Si相与α相分别单独生长型.     

过共晶铝硅合金细化变质的进展

根据Al-Si二元系相图分析了过共晶铝硅合金的主要性质。叙述了过共晶铝硅合金的细化变质方法。     

变质处理和快速凝固作用下的Al-7Si合金的Si相形貌(英文)

通过快速凝固和变质处理的综合作用,在铸态铝硅亚共晶合金中原位获得了纤维硅相组织。讨论了各种因素对硅相形态及其演化的影响,重点讨论变质处理对合金组织的改性机制,同时还详细讨论了冷却速率对硅相形态演化的影响。此外,本研究提供了一种制造直纤维增强铝基复合材料的新方法。     

过共晶Al—Si合金变质处理

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合金的变质结果。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,又能细化共晶系。     

电磁场下亚共晶铝硅合金组织和性能的研究

研究了电磁场作用下的亚共晶铝硅合金组织和性能的变化,结果表明,在电磁振荡条件下,随着电流密度和磁场强度的增加,亚共晶铝硅合金微观组织逐渐细化,与同条件下的单一电磁场作用相比,电磁振荡作用下合金微观组织细化效果最好,且力学性能也得到显著提高;本试验条件下,当磁场强度B=0.153 T,电流密度I=63.69mA/mm2时组织细化效果最佳,力学性能最好.     

过共晶铝硅合金细化变质剂的研究

研究了一种过共晶铝硅合金的复合细化变质剂,具有同时细化初晶硅和变质共晶硅的良好效果,变质处理的过共晶铝硅合金中的块状初晶硅最大尺寸和杆状共晶硅长度尺寸均小于１００μｍ,其力学性能超过了目前国内外相同成分的过共晶铝硅合金。     

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。     

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。     

硼对Al-20Si合金初晶硅的细化作用

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Al-20Si合金中初晶Si具有良好的细化作用.初晶Si尺寸先随B含量的增加而减小,当B含量为0.065%时初晶Si尺寸达到最小,之后,随B含量的增加而增大;添加微量的Ca和Mg可促进B对初晶Si的细化作用;C_2Cl_6精炼除气会削弱B对初晶Si的细化效果.B与Ca、Mg等元素能反应生成可作为Si异质核心的化合物可能是B具有细化初晶Si作用的原因.     

稀土对过共晶Al-Si合金P变质效果的影响

研究了加入稀土元素La对P变质Al-18Si合金中Si的形态及尺寸的影响，结果表明：稀土元素La的加入优化了P的变质效果，在细化初晶Si的同时变质了共晶Si，并且明显减缓了P变质初晶Si的粗化趋势，使变质效果至少可维持6h以上，通过扫描电镜测定了稀土元素La在合金中的分布，并分析讨论了稀土元素La对P变质效果影响的机理和作用。     

冷却速度对过共晶Al-Si合金初生Si的影响规律

研究了在电磁搅拌制备过共晶Al-Si合金半固态浆料中，冷却速度对初生Si的影响规律。试验表晨：连续冷却电磁搅拌可以使过共晶Al-Si合金的初生Si细化：在连续电磁搅拌电流20A下，冷却速度在3-10℃/min之间，随着冷却速度的增大，由于形核率的增加，初生Si的细化效果逐渐明显；冷却速度在10-24℃/min之间，随着冷却速度的增大，早于已经形核的初生Si产生团聚，其颗粒反而逐渐变大。     

Sr-PM复合变质过共晶铝硅合金

研究了PM和Al-10Sr复合变质过共晶铝硅合金A390.考察了复合变质剂的加入顺序、加入量以及变质的长效性.试验发现:PM和Sr复合变质剂的加入顺序对过共晶铝硅合金A390变质效果影响很大,先加入PM变质剂,后加入Sr变质剂,变质后初晶硅呈现开花状形貌,共晶硅为细小的圆点状;先加入Sr变质剂,后加入PM变质剂,初晶硅变质效果明显优于单独PM变质效果.加入PM质量分数为1%时,Al-10Sr变质剂的最佳加入量为合金质量的0.4%,变质后初晶硅平均尺寸可达到35 μm,而且PM与Sr复合变质具有很好的长效性.     

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%。     

过共晶Al-Si合金初晶Si相的细化机理

利用熔体快速凝固和液态结构遗传原理,针对A390合金近液相线铸造半固态坯料的制备,探讨过共晶Al-Si合金初晶Si演变及细化的机理。试验研究了铸造速度为120mm/min和冷却水流量为0.05m3/min条件下,高于液相线10～100℃范围内不同的浇注温度对初晶Si尺寸形貌的影响。结果表明,近液相线半连续铸造过程可以对初晶Si的形核和长大提供合理的速度匹配,有利于均匀形核和抑制初晶Si的异常生长,仅控制工艺参数即可实现在不添加变质剂和细化剂条件下对初晶Si尺寸、形貌和分布的改善,得到具有细小且均匀分布的初晶Si相,这对于简化工艺、节约资源和降低成本具有实际意义。