硼化物和锶对再生Al-Si合金中富铁相的影响

为了研究硼化物(KBF4)和锶(Sr)对再生Al-Si合金中富铁相的影响,分别采用X射线荧光光谱分析仪(XRF)对试样进行成分分析,应用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对试样显微组织进行形貌观察和相成分分析。结果表明,KBF4不能起到降铁作用,但促使β-Fe相向初生α-Fe相转变,当B加入量达到0.75%时,初生α-Fe相周围出现了汉字状α-Fe相;Sr会促使β-Fe相向汉字状α-Fe相转变,当Sr加入量为0.3%时,β-Fe相几乎消失,同时,Sr对针状β-Fe相有溶解碎裂作用。     

电脉冲与Mn对Al-Si合金中Fe相与性能的影响

采用电脉冲与Mn复合处理工艺对Al-Si合金熔体进行处理,通过金相显微镜与X射线衍射仪对基体组织中Fe相大小、形态、分布进行了表征和分析,测试了其力学性能。结果表明,电脉冲处理可使细长针状的β-Fe相碎断,添加Mn后,β-Fe相有向汉字状α-Fe相转变的趋势。同时,复合处理可以降低Mn的添加量,与单一的Mn处理技术相比,Al-Si合金的抗拉强度和伸长率分别提高了7.6%和4.2%。     

硼化物、富Ce混合稀土对再生Al-Si合金中富铁相变质行为的影响

研究了硼化物、富Ce混合稀土对再生Al-Si合金富铁相变质行为的影响。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)对试样微观组织进行形貌观察,采用X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电镜附带的能谱仪(EDS)分别对试样进行相分析与成分分析,利用差分扫描量热仪(DSC)研究相转变温度。研究表明,硼化物可以促进针状β-Fe相向初生α-Fe相转变,且初生α-Fe相尺寸随着硼化物的添加量增加而增大。当硼化物(KBF4)添加量达到1.0%时(质量分数),开始析出汉字状α-Fe相,汉字状α-Fe相以初生α-Fe相为基底形核并长大;富Ce混合稀土不仅可以抑制初生α-Fe相长大,且能抑制汉字状α-Fe相生成。     

硼化物、锰去除再生Al-Si合金中铁元素机理研究

研究了KBF4和KBF4、Mn对再生Al-Si合金中的富铁相变质行为的影响以及采用沉降法进行除铁探索。应用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)对试样组织进行形貌观察,采用X射线衍射仪分析仪(XRD)、X射线荧光光谱分析仪(XRF)对试样进行相分析和成分分析,利用差分扫描量热仪(DSC)研究相转变温度。研究表明,硼化物(KBF4)能促使再生Al-Si合金析出初生α-Fe相;Mn元素能促使初生α-Fe相长大,初生α-Fe相会沉淀到炉底。加硼化物(KBF4)、Mn的再生Al-Si熔体随炉冷却形成的铝锭,铁含量随着离铝锭顶端的距离增加而增加,铝锭中上部铁含量低于原始量。     

硼化物、富Ce混合稀土对再生Al-Si合金中富铁相变质行为的研究

本文研究了硼化物、富Ce混合稀土对再生Al-Si合金富铁相变质行为的影响。采用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）对试样微观组织进行形貌观察,采用X射线衍射仪分析仪（XRD）、扫描电镜附带的能谱仪（EDS）分别对试样进行相分析与相成分分析,利用差分扫描量热仪（DSC）研究相转变温度。研究表明硼化物可以促进针状β-Fe相向初生α-Fe相转变,且初生α-Fe相尺寸随着硼化物的添加量增加而增大,当硼化物（KBF4）添加量达到1.0%时,开始析出汉字状α-Fe相,汉字状α-Fe相以初生α-Fe相为基底形核并长大;富Ce混合稀土可以抑制初生α-Fe相长大,且能抑制汉字状α-Fe相生成     

高铁含量挤压铸造铝铜合金中富铁相演变及对拉伸断裂行为的影响

采用拉伸性能测试、扫描电镜、透射电镜、深腐蚀、定量金相等技术手段研究了不同Fe含量的挤压铸造铝铜合金中富铁相演变规律及对合金拉伸断裂行为的影响。结果表明:随着Fe含量的增大,合金力学性能急剧下降,这主要是由于针状富铁相逐渐增多,富铁相体积分数的增多及尺寸的增大,同时铝基体里面的强化相减少。汉字状的α-Fe和Al6(Fe Mn)对高铁含量的合金性能危害性不大,这主要是由于汉字状的α-Fe和Al6(Fe Mn)中的枝晶臂与铝基体的界面结合能力更强,同时阻碍拉伸过程中裂纹扩展。而粗大针片状的β-Fe和Al3(Fe Mn)在拉伸过程中容易导致应力集中,成为裂纹的起源,同时在合金凝固过程中阻碍补缩通道形成铸造缺陷,从而恶化合金力学性能。挤压压力可以减少针状富铁相,并使针状富铁相高径比增大,同时细化富铁相尺寸。所有这些因素都能够减少富铁相本身开裂的趋势,同时增大富铁相与铝基体界面的结合力,从而提升合金力学性能。     

LSPSF工艺对Al-Si-2Fe合金中富铁相的影响

系统研究了剪切低温浇注式半固态浆料制备工艺(LSPSF)对Al-7Si-2Fe合金和Al-17Si-2Fe合金中富铁相形态的影响,结果显示:普通铸造工艺和LSPSF工艺处理过的Al-7Si-2Fe合金中富铁相均是针状的β-Al5Fe Si相;普通铸造工艺处理的Al-17Si-2Fe合金中富铁相有针状的β-Al5Fe Si相和块状的δ-Al4Fe Si2相,然而经过LSPSF工艺处理富铁相有块状的δ-Al4Fe Si2相和少量的α-Al12Fe3Si2相。文中还讨论了LSPSF工艺对富铁相形态的影响机理。     

Sr、Fe、Cu对压铸A356合金性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜对试样微观组织进行了形貌观察,采用X射线衍射分析仪、能谱仪分别对试样进行了相分析与相成分分析,研究了Sr、Fe、Cu对压铸Al-Si系合金的性能和微观组织的影响。结果表明,Sr对压铸铝合金中的Si有一定的变质效果,但对性能的提升效果不明显。Fe含量达到0.8%时,组织中开始出现针状β-Fe相和初生α-Fe相。Cu可以提高合金的强度,但剧烈降低合金塑性,Cu含量较高时,组织中会出现N-Al7Cu2Fe相和W-Al2Si4Mg5Cu4相。     

镁含量对手机中框用压铸Al-10.5Si-5Zn-xMg铝合金组织和力学性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、差热分析仪(DSC)和拉伸性能测试等手段,研究了不同Mg含量铸造Al-10.5Si-5Zn-xMg合金的微观组织和力学性能。结果表明,当Mg含量从0增加到0.8%时,合金中α-Al枝晶的面积分数略有增加,促进了少量块状硅相的析出,且其数量和尺寸逐渐增加;富铁相的形态由细小的紧凑颗粒状α-Fe和针状β-A_(15)FeMnSi转变为粗大的骨骼状Al_(15)(Fe,Mn)_3Si_2相,并且添加超过0.35%Mg后还出现了与共晶硅颜色接近的π-Al_8Mg_3 (Fe,Mn)Si_6富铁相,但富铁相的面积分数随Mg含量的增加变化不明显,此外Mg含量增加还促进了初生Mg_2Si相的析出,其形态由短棒状向粗大的汉字状转变。合金在Mg含量为0.5%时综合力学性能最佳,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为265 MPa、204MPa和4.8%。     

高压和锰添加对流变挤压成形过共晶Al-Si合金富铁相和力学性能的影响（英文）

研究高压和锰添加对流变挤压成形Al-14Si-2Fe合金富铁相和力学性能的影响。首先,将半固态合金熔体进行超声振动处理,然后挤压成形。结果显示,当挤压力为0 MPa时,无超声挤压成形的Al-14Si-2Fe-(0.4,0.8)Mn合金铸态组织中的富铁相主要由粗大β-Al_5(Fe,Mn)Si相、δ-Al_4(Fe,Mn)_3Si_2相和骨骼状α-Al_(15)(Fe,Mn)3Si_2相组成。在流变挤压成形下,富铁相首先被超声振动细化,然后压力下的凝固使其尺寸进一步减小。在α相的形成过程中发生包晶反应。当合金成分相同时,流变挤压成形试样比无超声挤压成形试样的抗拉强度高;当成形工艺相同时,Al-14Si-2Fe-0.8Mn合金比Al-14Si-2Fe-0.4Mn合金的抗拉强度高。     

热处理及Mn元素对汽车发动机用过共晶铝硅合金组织的影响

针对传统铸造法加工过共晶铝硅合金组织粗大,合金性能恶化的问题,研究了热处理和元素Mn对过共晶铝硅合金中粗大富铁相的细化作用。研究表明:过共晶铝硅合金Al-16Si-2Fe经T6热处理工艺后,共晶硅形貌从短针状变为粒状,粗大针状富铁相β-Al_5Fe Si形貌未发生变化,热处理无法达到细化富铁相的目的。元素Mn对共晶铝硅合金Al-16Si-2Fe中富铁相形貌改善明显,可使粗大富铁相β-Al_5Fe Si转化为细小颗粒状和枝晶状的Al_(15)(Fe Mn)_3Si_2相。当Mn含量为2wt%时,Al-16Si-2Fe合金中富铁相细化效果最佳。     

富铁Al-Si活塞合金中富镍相的演变

利用光学显微镜(OM)、热场发射(FSEM)和XRD等分析手段研究不同含Cu量富铁Al-Si富镍相的演变,结果表明,随着Cu含量的增加,合金主要高温耐热相由粗大块状或汉字状(T-Al9FeNi相+β-Al5FeSi相)转变为(δ-Al3CuFeNi相+γ-Al7Cu4Ni相)网状组织,进而演变为半环形的(δ-Al3CuFeNi相+θ-Al2Cui相);OM观察发现α-Al相由粗短枝晶逐渐转变为发达长轴晶,进一步演变为均匀分布的二次枝晶,由此促使合金中合金相由粗大聚集状逐渐演变为环状或半环状析出.     

FeZrB系合金的初始晶化相及磁性能研究（英文）

采用单辊快淬法制备一系列不同名义成分的Fe Zr B合金样品,并在第1个晶化峰值温度进行退火。利用同步热分析仪(STA)、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)测试合金的热曲线、微观结构和磁性能。初始晶化相随着FeZrB系列合金成分比例的改变而不同。在不同成分比例的合金中观察到4组不同的初始晶化相,例如α-Fe,α-Fe+Fe_(12)Si_2ZrB,α-Fe+α-Mn和α-Fe+Fe_2B+ZrB。通过TEM观察发现具有不同初始晶化产物的合金具有不同的形貌。具有不同初始晶化产物合金的饱和磁化强度(Ms)和矫顽力(Hc)存在以下关系:M_(s(α-Fe))M_(s(α-Fe+α-Mn type))M_(s(α-Fe+Fe2B+ZrB))M_(s(α-Fe+Fe12Si2ZrB-type)), H_(c(α-Fe+α-Mn type))H_(c(α-Fe+Fe2B+ZrB))H_(c(α-Fe+Fe12Si2ZrB-type))H_(c(α-Fe))     

Mn含量对挤压铸造Al-5.0Cu-0.5Fe合金显微组织和力学性能的影响(英文)

采用拉伸性能测试、光学显微镜、扫描电镜和定量金相测试手段研究Mn含量对不同压力下挤压铸造Al-5.0Cu-0.5Fe合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:当挤压压力为0MPa,Mn/Fe质量比达到1.6时才能将针状β-Fe相(Al7Cu2Fe)完全转变成汉字状α-Fe相(Al15(FeMn)3(CuSi)2)。而对于挤压铸造,当挤压压力为75MPa时,在Mn/Fe质量比为0.8时就可以将β-Fe相完全转变成α-Fe相。挤压铸造合金中需要的Mn含量较低,即Mn/Fe质量比较小,这主要是由于在挤压压力下富Fe相的细化以及相比例的减少。然而,加入过量的Mn将导致合金力学性能的下降,这是因为过量的Mn将导致α-Fe相的增多及这些多余的硬脆相导致的孔洞增多。     

热处理条件对FeZrB基非晶合金微观结构及磁性能的影响

采用单辊快淬法制备一系列不同名义成分的FeZrB合金样品,并在第一个晶化峰值温度进行退火。利用同步热分析仪(STA)、X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)测试分析合金的热曲线、微观结构和磁性能。初始晶化相随着FeZrB系列合金成分比例的改变而不同。在不同成分比例的合金中观察到四组不同的初始晶化相,例如α-Fe, α-Fe+Fe23B6型, α-Fe+α-Mn型和α-Fe+Fe2B+ZrB。通过TEM观察发现具有不同初始晶化产物的合金具有不同的形貌。具有不同初始晶化产物合金的饱和磁化强度(Ms)和矫顽力(Hc)存在以下关系：Ms(α-Fe)>Ms(α-Fe+α-Mn type)>Ms(α-Fe+Fe2B+ZrB)>Ms(α-Fe+Fe23B6-type), Hc (α-Fe+α-Mn type)>Hc(α-Fe+Fe2B+ZrB)>Hc(α-Fe+Fe23B6-type)>Hc(α-Fe).     

Sm5Fe80Cu1Zr3.5Si5B3C2.5非晶合金晶化动力学的研究

利用X射线衍射、透射电镜、振动样品磁强计和差热分析研究了非晶Sm5Fe80Cu1Zr3.5Si5B3C2.5合金中α-Fe/Sm2(Fe,Si)17Cx复合纳米相结构的形成过程、磁性及其晶化动力学.XRD结果表明,随着退火温度的升高,Sm5Fe80Cu1Zr3.5Si5B3C2.5非晶合金先后析出软磁相α-Fe和硬磁相Sm2(Fe,Si)17Cx;当经高温750℃晶化退火后,经Scherrer计算得到合金中α-Fe相和Sm2(Fe,Si)17Cx的晶粒尺寸分别为65.5和22.1nm,其矫顽力增加到58.11kA/m,剩磁为0.967T.晶化动力学分析发现,这种具有较低初始晶化激活能和阶段生长激活能的晶化行为是导致α-Fe相晶粒生长过于粗大和合金中α-Fe和Sm2(Fe,Si)17Cx复合纳米磁体磁耦合性能较差的根本原因.     

挤压铸造Al-5.0Cu-0.6Mn-0.5Fe合金的显微组织和力学性能

采用拉伸性能测试、定量金相分析、扫描电镜等手段研究挤压铸造Al-5.0Cu-0.6Mn-0.5Fe合金的显微组织和力学性能,分析挤压压力对合金的力学性能和显微组织的影响。结果表明:当挤压压力从0增大到75 MPa时,合金的抗拉强度(σb)和伸长率(δ)都显著增加。当挤压压力为75 MPa时,铸态合金的抗拉强度为298 MPa,伸长率达17.6%;经T5热处理后,合金的抗拉强度为395 MPa,伸长率为14.2%。当挤压压力从0增大到75 MPa时,α(Al)二次枝晶间距减小了69%,θ相(Al2Cu)和富Fe相的体积分数略有降低,针状β-Fe相消失,同时晶界处汉字状α-Fe相由连续的汉字状变成分散、细小的骨骼状。     

合金元素在铝合金汽车结构件铸件的研究现状

汽车结构件常用铸造铝合金主要分为Al-Si系和Al-Mg系,综述了添加合金元素提高合金性能的常用手段。对于Al-Si系铸造铝合金,Si不仅可以提高铸造性能,还可以抑制针状Al_5FeSi相的形成;Mg和Cu是主要的强化元素,可以形成Mg2Si相、Al_2Cu相和Q-Al_5Cu2Mg8Si6相;Mn和Mo主要抑制针状富铁相生成;V、Ti和Zr可以细化晶粒,从而提高力学性能。对于Al-Mg系铸造铝合金,当Si含量较高时,如Magsimal誖-plus(Al Mg6Si2MnZr)合金,Mg2Si相为主要强化相,为了避免针状富铁相的生成,Fe含量要求极低;当Fe含量较高时,如Castaduct誖-42(Al Mg4Fe2)合金,主要依靠Mg元素固溶在Al基体,并形成Al-Fe共晶相提高合金强度,Si元素为杂质元素,可以减少针状Al-Fe-Si相的生成。     

Fe79Zr9B12和Fe76Zr9B15合金的晶化行为和磁性能

采用单辊快淬法制备Fe79Zr9B12和Fe76Zr9B15非晶合金薄带,并对两合金进行不同温度下热处理。利用差热分析仪(DTA)、X射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)研究Fe79Zr9B12合金和Fe76Zr9B15合金的晶化行为和磁性能。结果表明,Fe79Zr9B12合金和Fe76Zr9B15合金的晶化激活能分别为404.42 kJ/mol和370.75 kJ/mol。晶化初期,有α-Mn型相和α-Fe相从Fe79Zr9B12非晶合金基体中析出,Fe23B6型相和α-Fe相从Fe76Zr9B15非晶合金基体中析出。α-Mn型相和Fe23B6型相均为亚稳相,进一步高温热处理后,α-Mn型相转变为α-Fe相,Fe23B6型相转变为α-Fe相、Fe2B相和Fe3B相。Fe79Zr9B12合金的矫顽力(Hc)在600℃退火后突然增大,继续高温退火,Hc下降;Fe76Zr9B15合金的Hc随着退火温度的升高持续增大。两种合金矫顽力随退火温度的变化与退火后合金的微观结构密切相关。     

Mn和Ce对再生Al-Si合金富铁相的影响

研究了Mn、Ce对再生Al-Si合金富铁相的影响。分别采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDX)对试样组织进行形貌观察分析和生成相进行成分分析,利用差分扫描量热仪(DSC)研究相转变温度。结果表明,当Mn的含量为1%(质量分数)时,合金组织出现了初生α-Fe相,同时添加0.1%Ce(质量分数)时,能够有效促进初生α-Fe相形核与长大。