超音气体雾化Al-Si合金粉末表面氧化和吸附特性

利用超音速气体雾化法制备Al-17Si-6Fe-4.5Cu-0.5Mg合金粉末，借助X射线光电子能谱（XPS）对粉要态合金表面氧化和吸附特性进行了研究，并对粉末表面层结构进行了分析。结果表明：粉末表面氧化主要以Al和Mg元素的氧化为主，氧化层成分主要为Al2O3，Al(OH)3和MgO，而合金中的Si,Fe及Cu元素很少氧化。除此之外，在粉末表面化还吸附一层含Cl元素的碳氢有机化合物污染层，测定表明粉末表面氧化层和吸附层总厚度约为2nm。     

铝硅合金、铁基粉末冶金、灰口铸铁耐磨性对比

选用压铸铝硅合金、铁基粉末冶金、灰口铸铁进行摩擦对比试验。结果表明,在给定的滑动摩擦条件下压铸铝硅合金的耐磨性最高,加工硬化能力最强;铁基粉末冶金仅次于压铸铝硅合金;灰口铸铁的耐磨必琢加工硬化能力最差。     

电热铝硅合金的冶炼原理

热力学分析是研究任一冶金过程的第一步,它能确定给定的条件下过程的方向、相的平衡成分以及外界因素对平衡态的影响,从而确定反应产物的最大产率。冶金过程动力学研究反应随时间变化的规律和反应的机理。各种因素对反应速率的影响,得出控制反应速率的方法。     

铝硅合金精炼提纯多晶硅的研究进展

采用高效节能、环境友好的冶金法提纯多晶硅是光伏产业发展的重要途径之一,具有很强的中国特色.该方法通常结合2个或2个以上冶金步骤实现工业硅的提纯,这些步骤包括湿法提纯、合金法提纯、定向凝固提纯、真空熔炼提纯等.合金法提纯具有操作温度低、设备实现简单、杂质去除效果好等优点,已成为研究的热点.概述了铝硅合金体系精炼提纯原理、提纯过程及提纯效果,总结了近年来采用该方法提纯多晶硅的研究进展,并对其发展进行了预测.     

铝硅合金变质的研究进展

综述了当前国内外铝硅合金变质处理及其变质机理的研究进展.变质元素Na、Sr、Sb、Ba、Te、Bi、P、S、Ca、As、稀土等已取得了良好的变质效果,通过对比分析其变质机理以及绿色无污染、经济长效等方面的优缺点,比较了这些变质元素单一变质、二元变质和多元变质的优势与局限性,并展望了铝硅合金变质方法的发展趋势.     

液体金属和合金的固-气两相流雾化的研究

采用铁粉作为固体雾化介质,研究固-气两相法的雾化工艺。通过对Al-30％Si的研究,结果表明:固-气两相流雾化制粉与普通气体雾化相比,能有效减小雾化粉末的粒度,提高细粉收得率,普通气体雾化制粉得到的粉末平均颗粒尺寸为150μm,固-气两相流雾化粉末的平均颗粒尺寸为50μm;使冷却速度显著提高,达到10~4～10~5K/s,相比普通气体雾化提高了10～100倍,使Al-30％粉末的微观组织明显细化,固-气两相流能量利用率增加。     

Zr对过共晶铝硅合金中初生硅组织的影响

采用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪等实验手段,研究了质量分数为1%、3%和5%的Zr对Al-20Si铝合金铸态组织的影响。结果表明,随着Zr质量分数的增加,初生硅颗粒尺寸逐渐变大。加入Zr后,反应生成了AlSi4Zr5,毒化了形核核心,使晶粒长大;同时Zr使初生硅周围分枝状的α-Al"晕圈"形成充分,减小了对初生硅生长的抑制。     

铝硅合金超塑性研究

本文对 Al—13Si 共晶合金在超塑性变形时产生早期断裂的原因进行了研究。对影响Al—Si 共晶合金断裂的因素——第二相 Si 粒子形状、Si 粒子长大以及 Si 相与α相高温硬度差进行了详细分析。文章揭示出 Al—13Si 共晶合金的超塑性拉伸断裂是外部无颈缩的空洞型断裂。Si 粒子周围产生空洞是由于晶内位错堆积在 Si 粒子周围,造成应力集中,以及 Si 相与α相高温硬度相差悬殊,不能协调变形引起的。第二相 Si 粒子为带有尖角的短棒状,使得空洞沿尖角指向不均匀扩展,导致该合金发生早期断裂。     

铝硅合金压铸件电解抛光新工艺

简述了电解抛光原理，提出了一种铝硅合金压铸件的电解抛光新工艺。     

稀土对共晶铝硅合金变质行为的探讨

本文用碳酸稀土直接变质共晶铝硅合金,取得了满意的效果。通过对不同变质剂加入量下共晶硅形貌的观察及特定部位的微区成份分析,探讨了稀土变质铝硅合金的机制。要使共晶硅成为密集分枝的扭曲纤维状变质形态,稀土首先要在硅相中触发足够数量的孪晶,并在生长界面前沿造就合适的稀土富集层。     

直流电场对Al-Si共晶合金凝固组织的影响

研究了直流电场作用下Al Si共晶凝固组织的变化。试验结果表明:电场作用改变了共晶Si的生长形态,随着电流密度的增加,共晶Si的形态经历一次细化的过程。初步分析了电场作用造成上述结果的机理。     

Sr变质对Al—Si合金共晶硅中孪晶产生的影响

本文利用TEM观察了经Sr变质后Al-Si合金中共晶硅的生长特征。结果表明:变质后共晶硅中孪晶密度较高,且常有两个以上的{111}孪晶同时存在,生长速度对孪晶密度与孪晶特征影响很大。文章也分析了产生上述现象的原因。     

Eutectic Solidification in Near-eutectic Al-Si Casting Alloys

Eutectic solidification in near-eutectic Al-13 wt pct Si casting alloys and the effect of trace addition of boron or strontium on it have been investigated using thermal analysis and microstructural characterization.In unmodified alloy,dual eutectic structure has been observed.The coarse eutectic(dendrite-like Al+ coarse Si flakes) is formed above the equilibrium temperature of eutectic(Al+Si) reaction(577℃).The coarse eutectic(CE) grains nucleate from the primary silicon particles formed earlier due to loc...     

Al-Si合金变质元素及其交互作用

铸造Al-Si合金具有轻量化、流动性好、气密性好、收缩率小和热膨胀系数低等优点,已成为铸造业中最受重视的结构材料之一。铸造Al-Si合金的力学性能主要取决于组织中的α-Al相、共晶硅、初生硅、金属间化合物、缺陷以及它们的形态、尺寸和分布,其中硅相和富Fe相的形貌、尺寸及分布对合金性能的影响尤为显著。未变质的Al-Si合金中针片状共晶硅和针状β-Fe相严重割裂基体,粗大块状初生硅和针片状共晶硅尖端和棱角部位产生应力集中,导致合金的性能尤其是塑性、强度和耐磨性显著降低。此外,硬脆的粗大初生硅还会加快机加工刀具的磨损,加工后零部件的表面光洁度也较差,无法满足实际生产的需要。快速凝固、电磁搅拌、超声处理、机械振动等特殊工艺技术虽然可以在一定程度上改善铸造铝硅合金的微观组织和性能,但是都需要专门的设备和特殊的条件,使其应用受到限制。变质处理不需要任何特殊设备,只需添加少量变质元素,就可以实现对其中α-Al相、共晶硅、富Fe相、细化初生硅等的有效调控,具有成本低、方法简单、效果显著等特点,已成为改善Al-Si合金组织、提高性能最有效的途径。然而,各变质元素的变质机理及它们之间的交互作用极其复杂,如何充分发挥各变质元素及它们之间积极的交互作用是当前的研究热点。近年来对单一变质元素的变质作用机理和效果的研究进展迅速,先后发现了Na、Sr、Sb、P、Ti、Mn和RE等都对铸造铝硅合金有一定的变质作用,并且对它们的变质时效性以及经济性都有了充分的认识。与此同时,也有许多研究者开始关注多元素的交互变质作用并在Sr-X、P-X、Mn-X、Ti-X等二元交互变质方面取得了重要的成果,使变质技术更加经济、有效和灵活。本文综述了铸造Al-Si合金常用单一变质元素的特点、变质作用机理和局限性,系统归纳了Sr、P、Ti、Mn和RE与其他元素间的交互作用规律,筛选出具有协同变质作用的二元/多元变质元素交互作用对,以期为深入探究二元/多元变质元素交互作用的机理,开发更高效、多样、绿色的复合变质剂及变质处理方法提供参考。     

A1-Si过共晶合金拉伸断裂过程的研究

以铸造Al-Si过共晶合金为研究对象,采用现场金相显微镜对Al-Si过共晶合金的断裂过程进行观察,探讨了两相合金的断裂机理。试验发现:Al-Si过共晶合金的断裂首先发生在先析Si相的凹角处,随着外力的增加,裂纹向先析Si相内部进行扩展,达到相界处时改变方向,沿着Al-Si两相的相界进行扩展。分析认为:Al-Si两相合金中,相界的结合强度最弱,裂纹的扩展是择弱进行的。     

快速凝固/粉末冶金(RS/PM)高硅铝合金材料的研究

采用冷压 +热挤压工艺制备快速凝固高硅铝合金材料 ,并探讨了挤压温度、保温时间、挤压比等工艺参数对材料组织及性能的影响 .研究结果表明 ,与高硅铝合金铸造材料相比 ,本研究所制的材料硅相尺寸得到了显著细化 ,且分布更为均匀 ,材料的抗拉强度和延伸率有明显的提高 .采用光学金相显微镜、SEM、XRD等手段对快速凝固高硅铝合金粉末及大块材料的微观结构及相组织进行了深入研究 .     

工艺因素对Al-Si合金熔体粘度的影响

采用旋转柱体法系统地对纯铝及铝硅合金在液相线以上不同温度的粘度进行了研究。实验结果表明:随着温度的升高,熔体的粘度都呈减小的趋势;且当Si含量增至5%时,熔体的粘度在720～790℃之间存在着异常变化,可能是熔体结构发生了改变;在较大过热度(ΔT=100℃或135℃)时,Si含量在不超过7%条件下,Si含量对Al-Si合金熔体粘度的影响较小;而当Si含量达到9%或11%以上时,Si含量对熔体粘度的影响变大。     

FeCuCrC粉末冶金材料性能研究

在烧结铁基材料FTG70Cu3 3 5的基础上 ,以铬铁合金粉的形式引入铬元素 ,制备了FeCuCrC材料。考察了铬元素含量及烧结温度对该材料力学性能、密度的影响 ,并探讨了其强化机理