应用断口-金相分析确定铝合金复合变质效果

提出一种断口-金相方法,研究了Al-Si系合金复合变质后共晶Si的形态、α-Al树枝晶尺寸对合金力学性能的影响。结果表明,复合变质处理试样由于α-Al树枝晶细小、共晶Si良好的形态及分布,使材料在拉断过程中,阻碍裂纹扩展,断裂单元小,吸收更多的能量,穿晶断裂时裂纹扩展途径增加,使材料的综合力学性能提高,其屈服强度、抗拉强度、伸长率和硬度分别比Sr变质的试样提高了60%、28.3%、94.3%和7.4%。     

快速凝固Al-Sr中间合金及其变质效果

快速凝固使Ａｌ－Ｓｒ合金产生了微观组织细化、缺陷密度增加、成分均匀化以及固溶体过饱和化等变化。在Ａｌ－Ｓｒ合金快速凝固条带（以下称激冷带）横截面上出现“双区”组织。冷却速度达到１０６Ｋ／ｓ激冷带的激冷侧晶粒达到纳米级。变质实验结果表明：不同冷却速度下形成的Ａｌ－Ｓｒ中间合金具有不同的变质效果,快速凝固的Ａｌ－Ｓｒ中间合金达到与常规Ａｌ－Ｓｒ中间合金相同的变质度,其用量减少５０％～６０％,潜伏期缩短５０％左右。     

P-RE复合变质对过共晶Al-20%Si-Mg合金凝固组织的影响

以过共晶Al-20%Si-Mg合金为研究对象,利用金相显微镜分析了不同成分配比的P-RE复合变质剂对合金凝固组织的影响。试验结果表明,P-RE复合变质剂对过共晶Al-20%Si-Mg合金的初晶硅和共晶硅均有良好的变质和细化作用,当变质剂配比为0.06%P+0.8%RE时,合金取得最好的变质效果,初晶硅由粗大的多边形块状变为钝化角状、块状或近球形,且分布更为均匀,平均尺寸由未变质的82.3μm细化到15.2μm;共晶硅由长的粗针状转变为颗粒状或短棒状,平均尺寸由未变质的9.1μm细化到3.6μm。     

Ba 变质对亚共晶 Al-Si 合金初生α固溶体的细化作用

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、熔断等而起到了细化作用。     

过共晶Al－Si合金用磷复合变质剂的研制

介绍了以磷及其化合物为主要原料，采用机械混合、压制成型的方法制备一种新型的过共晶ＡｌＳｉ合金用磷复合变质剂的制备过程，特点和使用方法。研究了该复合变质剂的变质效果并且确定了适宜的变质处理工艺。结果表明：自行研制的磷复合变质剂的制备工艺简单，技术可行，使用方便。Ａｌ２０％Ｓｉ合金经该变质剂变质处理后，初晶硅由板块状变成了均匀分布的团块状，平均尺寸为２０μｍ，共晶硅由粗大的长针状变成了短纤维状或细小颗粒状。变质后的合金力学性能显著提高，线膨胀系数降低。     

Pb-Bi亚共晶和包晶合金的快速凝固

采用硅油净化法使大体积Ｐｂ－５０％Ｂｉ亚共晶合金和Ｐｂ－２９．２％Ｂｉ包晶合金分别获得了４５Ｋ（０．１１ＴＬ）和１１７Ｋ（０．２３ＴＬ）的过冷度,并对这两种合金快速凝固过程中ε金属间化合物相的组织开矿及随过冷度的变化规律进行了探讨,对于Ｐｂ－５０％Ｂｉ亚共晶合金,实验发现ε相以枝晶方式生长,随着这冷度的增大,ε相枝晶细化显著,最大过冷度处一次和二次枝晶间距细化达一个数量级,同时在过冷度达４５Ｋ的试     

Ti对Al—Si合金快速凝固组织的影响

本文探讨了Ti对Al-Si合金快速凝固组织特征的影响,结果表明,Ti引入Al-Si合金以后,降低了合金的过冷能力,使合金在较小的初始过冷度下即开始凝固,从而使合金快速凝固条带的起始凝固组织粗化,胞晶间Si的偏析程度加剧。     

熔体过热处理对过共晶Al-Si-Mg合金中Mg2 Si相的影响

采用原位合成技术制备Mg2Si颗粒增强Al-18% Si-Mg复合材料,并对其进行熔体过热和Sr变质处理.研究过热温度、保温时间对Al-18% Si-Mg合金中颗粒状Mg2Si增强相的显微组织和室温力学性能的影响.结果表明:经熔体过热处理后Al-18% Si-Mg合金凝固组织得到了明显的改善,使具有树枝状或汉字状特征的Mg2Si相逐渐向十字形转变且球化趋势明显.处理工艺为过热温度860 ℃,保温时间25 min时,Mg2Si相均匀细小,平均尺寸由处理前的34 μm减小到11.42 μm,复合材料的力学性能也得到明显改善.     

变质处理及亚快速凝固对Al-7Si合金组织的影响

通过改变冷却速度及变质处理变质剂的含量对比研究变质处理及亚快速凝固对Al-7Si合金组织的影响。结果表明,亚快速凝固状态下的Al-7Si合金组织得到细化;亚快速凝固条件下,0.02%Sr变质处理效果最佳。     

冷却速率对Al-Si-Mg三元合金凝固过程的影响

试验研究了冷却速率对Al-2.06%Si-1.58%Mg三元合金凝固过程的影响.同时通过热力学计算预测了不同冷却条件下Al-2.06%Si-1.58%Mg三元合金的凝固路径和相析出规律.试验及计算结果均表明,改变凝固速率可使Al-2.06%Si-1.58%Mg合金的凝固过程按照不同的路径进行,从而达到控制析出相种类的目的.在低的冷却速率下,相析出规律为:L→L1 Fcc_A1→L1 Fcc_A1 Si→L1 Fcc_A1 Si Mg2Si,而在较高的冷却速率下,相析出规律为:L→L1 Fcc_A1→L1 Fcc_A1 Mg2Si→L1 Fcc_A1 Si Mg2Si.     

铸造Al-Si-Mg合金凝固过程热裂纹的计算机模拟

对铸造Al-Si-Mg合金凝固过程热裂纹的产生进行了计算机模拟与实验验证。结果表明,在相同的浇注温度下,适当提高铸型的预热温度可以一定程度上抑制热裂纹的形成。在相同的铸型预热温度下,提高浇注温度可以在一定程度减小热裂纹形成倾向。通过计算机模拟得到的Al-Si-Mg合金凝固过程热裂纹的产生位置和热裂纹形成倾向与实验结果保持了良好的一致性。     

熔体快淬Al-Ce合金变质对ZL108组织和性能的影响

采用熔体快淬Al-Ce中间合金对ZL108活塞合金进行了变质处理,然后对变质后的ZL108合金试样进行了显微组织观察和性能检测,并与加入普通块状Al-Ce合金变质的ZL108合金进行了对比.结果表明,与加入块状Al-Ce变质剂相比,加入熔体快淬Al-Ce变质处理的ZL108合金,组织中的共晶硅得到了更好的细化,室温和高温力学性能得到了很大的提高.因此熔体快淬Al-Ce合金变质处理可更好的提高ZL108合金的综合力学性能.     

快速凝固制备Mg-Al-Zn合金薄带

镁合金的力学性能、抗腐蚀性能及室温塑性都较差,至今它的应用仍受到限制。快速凝固通过改善合金的微观结构,是克服上述局限的有效方法之一。采用双辊旋铸技术快淬制备AZ31镁合金薄带。对双辊转速对薄带厚度及其微观硬度的影响进行了分析。微观硬度随双辊转速的提高而提高。然而,由于AZ31镁合金的Al、Zn含量过少,固溶有限,所以由热处理引起的析出相强化有限,这也是由热处理所引起的微观硬度增幅不大的原因。所以,对AZ31镁合金进行强化处理,应该采用快速凝固细化晶粒的方法较为有效。     

复合变质对ZL101合金力学性能的影响

用A1—5Ti-1B和A1—9Sr中间合金对ZLl01合金进行复合变质处理。试验结果表明，复合变质与Sr变质相比，合金综合力学性能明显提高；从断口及断口金相的SEM图像上可以看出，复合变质处理后，共晶Si相的形态和分布有显著改善，断裂单元细小，断口上的韧性部分增多，这是综合力学性能提高的主要原因。     

旋转磁场及Ce对Sn-Bi合金凝固组织的影响

研究了旋转磁场及Ce对Sn-Bi合金凝固过程的影响。试验结果表明,对Sn-55Bi亚共晶合金,旋转磁场能显著地细化晶粒,抑制初生相Sn的生长,改善组织;对Sn-65Bi过共晶合金,施加旋转磁场消除了组织不均匀的现象,但对初生相Bi的细化作用不大;在Sn-65Bi过共晶合金中加入1%(质量分数)的Ce后施加旋转磁场,明显抑制了初生相的生长,大块Bi相得到显著细化,分析认为这是由旋转磁场及Ce共同作用的结果。     

快速凝固CuCr10合金的数值模拟

以快速凝固CuCr10合金薄片为模拟对象,将真空室、铜板和样品作为一个整体换热系加以考虑,采用一维傅立叶热传导方程描述热传输过程,并建立快速凝同过程的数值分析模型;通过结合热传导理论和凝固理论对热传导方程的数学解析求解,计算了快速凝同CuCr10合金薄片的温度场和冷却速度,得到了快速凝固100μmCuCr10合金薄片的自由侧的冷却速度为4.9x10<'6>K/s,这与单辊旋铸CuCr10合金的实验结果相当吻合.     

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。