制备工艺对高硅铝合金的组织及性能的影响

采用熔炼铸造、真空包套热挤压、喷射沉积三种方法制备了Al-40%Si高硅铝合金锭坯,并通过光镜及扫描电镜对其组织进行分析。结果表明:真空包套热挤压工艺制备的样品其硅相细小,在挤压温度为490℃时,其Si相大小为2～10μm,且分布均匀弥散,初生硅相均匀分布在α基体相中。断口分析显示,真空包套热挤压高硅铝合金的断裂方式属晶内韧性断裂与沿晶断裂的混合型断裂。其力学性能也是这三种制备工艺中最优的,其抗拉强度高于170MPa,伸长率大于8%。     

制备工艺对高强铝合金组织及性能的影响

通过金相观察、扫描电镜、透射电镜、力学性能测试研究了铸造方法和喷射成形方法对高强铝合金显微组织及力学性能的影响。结果表明,采用喷射成形法制备合金可克服铸造法制备合金的缺点,所得合金微观组织均匀,晶粒细小,无明显微观和宏观偏析。经挤压后基体组织细小均匀,第二相颗粒大小一致。经适当热处理后,合金综合性能较好。     

喷射沉积高硅铝合金显微组织及形成机理

研究了喷射沉积Ａｌ－２０％Ｓｉ及Ａｌ－３０％Ｓｉ合金坯料的显微组织及形成机理。结果表明,两种合金的喷射沉积态组织为细小的团块状Ｓｉ均匀地分布于基体α上,没有共晶组织出现。形成该组织特征的机理是由于在沉积阶段凝固过程中合金发生了离异共晶,在雾化阶段大的冷却速度下形成的大量Ｓｉ相核心以及在沉积阶段相对较低的冷却速度为这一过程提供了动力学条件。通过自行设计的沉积阶段凝固的模拟实验,对这一机理进行了验证;     

粉末粒度对高硅铝合金显微组织及性能的影响

通过对快速凝固高硅铝合金粉末(Al-30%Si)进行真空包套热挤压,制备出高硅铝合金电子封装材料,研究了粉末粒度对高硅铝合金材料组织及性能的影响.利用金相显微镜、扫描电镜、万能电子拉伸机、差热分析仪、TR-2热物性测试仪等设备系统测试和分析了该材料的显微组织、力学和物理性能.结果表明:原始粉末颗粒尺寸大小能显著影响材料热挤压后的显微组织和性能.原始粉末颗粒越细小,其硅相越细小、抗拉强度和致密度越高、气密性越好、热导率和热膨胀系数越低.     

快速凝固/粉末冶金制备高硅铝合金材料的组织与力学性能

采用空气雾化水冷与真空包套热挤压工艺相结合的方法,制备了Al-30Si和Al-40Si过共晶高硅铝合金材料,采用扫描电镜与金相显微镜进行了显微组织分析,检测了其力学性能.研究表明:所制备的高硅铝合金粉末颗粒尺寸在2～10 μm之间;挤压后的材料具有组织十分细小且均匀弥散分布的Si相;在370℃热挤压条件下,其抗拉强度高达239 MPa,比相同成分的铸轧态试样提高了77%,随着挤压温度的升高以及Si含量的增加,硅相颗粒增大,抗拉强度下降.     

高硅铝合金悬浮铸造的组织细化

在一定过热条件下,向Al-30Si金属液体中加入同种成分的不同粒度和不同量的快速凝固粉末,能使合金中粗大的初晶Si得到很好的细化,从而探索出一种能使高硅铝合金初晶硅细化的简单有效的方法。     

高硅铝合金电子封装材料研究进展

阐述电子封装材料的基本要求,论述高硅铝合金材料的研究概况及其性能特点,分析熔炼铸造、浸渗法、快速凝固/粉末冶金和喷射沉积制备方法的优缺点,并指出高硅铝合金电子封装材料的发展方向。     

喷射沉积耐热高硅铝合金Al-17Si-3Fe-4Ni-1Ce组织及性能的研究

在研究快速凝固高硅铝合金的组织特征和快速凝同工艺的基础上,对合金的成分进行了重新设计,加入了新的合金元素来提高合金的耐热性,并使用超音雾化和喷射沉积快速凝固技术制备了Al-17Si-3Fe-4Ni-1Ce合金粉末、沉积坯.而且还制作了沉积坯的挤压坯,采用XRD、SEM及TEM对合金的微观组织进行了观察和分析,采用差热分析法进行了相变分析,对合金沉积坯和挤压态在不同的温度下进行了加热,并分别比较了在不同温度下加热后的微观组织及硬度.此外还对铸态合金及快速凝固合金进行了耐磨性能比较试验.研究发现,喷射沉积工艺有效地细化了合金组织,使硅相和富铁相得以细化.Fe、Ni、Ce的加入,还有效地抑制了Si相的扩散及长大,同时,在合金中形成金属间化合物,因而提高了合金的耐热性,使合金的使用温度由原来的150℃提高到500℃,完全能满足需要.快速凝固制备的耐磨合金的耐磨性能远远好于铸态合金.     

高硅铝合金汽车活塞半固态触变成形的试验研究

对采用喷射沉积获得的高硅铝合金半固态坯料进行了汽车活塞触变成形工艺的试验研究,获得了该合金触变成形的工艺参数,其中坯料的触变性、模具的设计结构、二次加热温度,压力控制是触变成形工艺的关键.并对触变成形后的材料进行了热处理优化试验和成形前后材料的微观组织进行了观察以及密度测定.     

喷射沉积高硅铝合金的半固态触变成形

研究了喷射沉积高硅铝合金在半固态触变成形过程中的规律。结果表明 :喷射沉积Al 2 0 %Si,Al 30 %Si,Al 30 %Si 2 %Ni,Al 30 %Si 2 %RE和Al 30 %Si 2 %Ni 2 %RE具有良好的半固态触变成形性能 ;半固态挤压压力比固态挤压压力明显降低 ,喷射沉积快速凝固形成的细小硅相 ,使其半固态浆料具有很好的流动性和充填性能 ,半固态组织中未熔α使半固态坏料具有良好的形状保持性。触变成形后微观组织更加均匀 ,致密度大幅度提高。     

喷射沉积耐热铝合金8009板坯轧制工艺及其对板材组织性能的影响

研究了喷射沉积Al-8．5Fe-1．3V-1．7Si(8009)耐热铝合金板坯的轧制工艺，观察了轧制态板材的微观组织。实验结果表明：当变形程度达到60％左右，合金致密化阶段已基本完成；变形程度达到86.4％时，材料的相对密度为99％；合金金相组织微细均匀，未观察到明显的孔洞；成品板材在室温下σb=430MPa，δ=10％，350℃保温420s后测得σb=202MPa，δ=25．5％。     

激光光整对高硅铝合金缸套材料摩擦磨损性能的影响

切取高硅铝合金缸套试样,并对工作面进行激光光整,研究其对摩擦磨损性能的影响。结果表明,激光扫描速度为600 mm/min,离焦量2 mm,功率为1 000 W时硅颗粒最大凸出高度为1.243μm,与未处理试样相比,摩擦因数从0.141降到0.113,降幅达19.9%,磨损量从0.7 mg降到0.2 mg,降幅达71.4%;激光光整使高硅铝合金缸套工作面上的硅颗粒凸出且边角圆化,硅颗粒的凸出,避免了铝基体与活塞环的直接接触,并增大了储油润滑的效果,减少了粘着磨损的风险,也降低了摩擦力,从而改善了高硅铝合金缸套材料的摩擦磨损性能。     

热处理对低频电磁铸造2024铝合金力学性能的影响

通过试验研究了均匀化热处理和人工时效处理对普通DC铸造和低频电磁铸造2024铝合金力学性能的影响。结果表明,随均匀化时间延长,两种试样均呈抗拉强度降低、伸长率增加的趋势。低频电磁铸锭伸长率的变化幅度大于普通DC铸锭。试验还进行了两种铸锭经轧制变形后的人工时效处理,普通DC铸造和低频电磁铸造的铝合金时效后的硬度都随时效时间延长,先升高、后降低,且低频电磁铸造2024铝合金时效后的硬度高于普通DC铸造2024铝合金。电磁铸造2024铝合金的硬度经过10h处理后达到峰值,普通DC铸造铝合金到达时效峰值的时间则有所滞后。     

含钪铸造铝合金组织和力学性能的研究

试验了含钪铸造铝合金的熔炼工艺和热处理工艺,分析了合金的化学成分,观察了合金的金相组织,测试了合金的力学性能.结果表明,熔炼和热处理工艺合理,含钪铝合金具有较高的综合力学性能,远超过2A16变形铝合金标准的要求.     

形变热处理工艺对2024铝合金组织及力学性能的影响

采用力学性能测试、金相显微分析、x射线衍射物相分析、扫描电镜断口扫描等手段,研究了形变热处理工艺对2024铝合金组织及性能的影响。研究结果表明,预变形使合金的时效强化效果提前;随着变形量的增加,延伸率有所下降,合金强度先提高后降低,在变形量为40％时最大。析出相随变形量增大而更加弥散细化;但大变形时效态的合金析出强化相明显减少,表明大变形使合金析出相的析出机制发生了改变。     

铝合金半固态压铸工艺参数及性能研究

应用具有不同厚度的简单板材模具来系统研究压铸工艺参数对A356铝合金半固态压铸件性能的影响,以优化半固态压铸工艺及其参数.试验结果表明,对A356铝合金半固态压铸,其性能随压射压力的增大而提高,当压射压力大于100 MPa,则性能基本上不再提高.压铸速度过小或过大会降低压铸件的性能.另外建压时间、坯料加热温度、模具预热温度以及脱模剂等参数对半固态压铸件性能也有明显的影响.     

二次时效7055-T7951铝合金微观组织及力学性能

通过对峰时效与T7951二次时效7055铝合金力学性能测试、微观组织与断口分析,研究了显微组织、基体析出相、晶界析出相与晶界无沉淀析出带对材料强度与断裂韧性的影响,并分析了断裂机理。研究表明T7951二次时效产生的位错强化、细晶强化效应与基体内出现平衡η相导致的弱化作用之间的竞争机制导致材料强度较峰时效损失不大;晶界析出相的团聚粗化是造成二次时效7055铝合金断裂韧性提高的主因;7055铝合金室温拉伸断口表明断裂机理为韧脆混合型断裂,二次时效较峰时效表现出更强的韧性断裂特征。     

施振温度对超声振动-真空差压协同作用铝合金微观组织及力学性能的影响

通过金相、扫描电镜、力学性能测试等技术考察了施振温度对超声振动-真空差压协同作用铝合金初生相组织、共晶硅形貌及力学性能的影响。结果表明,施振温度对超声振动-真空差压协同作用铝合金的微观组织和力学性能影响显著。适当升高超声施振温度,初生相组织得到明显细化,最佳超声施振温度为720℃,合金初生相由部分树枝晶或蔷薇状晶变成细小的等轴晶,共晶硅形貌也发生了由粗大的针片状向纤维状的转变;同时合金的抗拉强度和延伸率达到最大值,分别为326.96 MPa和5.57%,较超声重力铸造铝合金抗拉强度和延伸率分别提高14.49%和22.15%,较真空差压铸造铝合金抗拉强度和延伸率分别提高6.33%和8.16%。     

耐热铝合金喷射沉积态的组织形成

采用自制的喷射沉积设备制备了耐热铝合金8009,分析了喷射沉积锭坯表面的半固态层的流变现象,讨论了耐热铝合金沉积态组织的形成,最后阐述了工艺参数对沉积态组织结构的影响.