Al—Ti—B晶粒细化剂细化效果的研究

结合铸轧板坯生产实际，简介了不同Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ线晶粒细化剂的细化效果及试验过程，指出稀土Ａｌ－Ｔｉ－Ｂ线剂是最经济有效的晶粒细化剂。     

纳米级Al_3Ti粉体对ZL101铝合金细化的研究

以商业化的Ti、Al粉体为原料,通过机械球磨工艺,制备纳米级Al3Ti粉体。采用Al3Ti粉体对ZL101合金进行细化处理,与Al-5Ti合金的细化效果比较,纳米级Al3Ti粉体显示出更好的细化效果。其机理是在相同的含钛量(0.1%)下,纳米级Al3Ti粉体在铝液中能够形成更多的结晶核心。     

自孕育流变铸造对ZL101合金组织的影响

采用新型自孕育流变铸造法,研究了自孕育流变铸造法及熔体处理温度对ZL101合金组织的影响。结果表明,自孕育流变铸造能有效细化组织,晶粒尺寸主要分布在25～49μm范围内,平均等效圆直径为37μm。熔体处理温度为710℃时孕育剂加入量为5%,导流器倾斜角为45°时达到最好细化效果。经分析认为,孕育剂的加入促进了初生α-Al相的形核,而导流器的剪切和激冷作用促使树枝晶破碎形成新的形核质点,两方面的作用使金属凝固时存在大量的晶核,从而细化了组织。     

浇注温度和细化剂对半固态A356合金组织的影响

采用低温铸造和晶粒细化复合工艺制备A356合金半固态坯料,研究了浇注温度和细化剂(Al-5Ti-1B)添加量对半固态坯料组织的影响。结果表明,随着浇注温度从715℃降到635℃,α-Al晶粒形貌从树枝晶向蔷薇状形态再到等轴晶组织变化,浇注温度越低,晶粒越细小圆整。当浇注温度降到615℃时,晶粒开始出现粗化和不均匀。在相同温度下,随着晶粒细化剂添加量的增加,晶粒更加细小,但细化效果随着添加量的增加变得不明显。当浇注温度低于635℃时添加细化剂,晶粒尺寸和形貌无明显变化。低过热度浇注和晶粒细化复合工艺制备A356合金半固态坯料的最佳工艺条件是:浇注温度为635~655℃,细化剂添加量为0.1%~0.2%。     

稀土La对ZL101A合金组织及性能的影响

在ZL101A合金中加入不同量La，研究了其微观／宏观组织和热处理后的性能。实验结果表明。在金属型铸造条件下，加入质量分数为0．6％左右的La对ZL101A合金具有最好的变质效果，共晶硅全部变为细小点状。稀土La的加入可将合金晶粒尺寸由未变质时的3mm细化到1mm。共晶硅变质以及晶粒细化主要是由于加入的La富集在共晶硅前沿，阻碍了共晶硅长大。合金抗拉强度和伸长率随着La的增加而提高，但La超过一定量后合金抗拉强度和伸长率均会有不同程度的降低。     

混合稀土变质对ZL101铝合金组织和性能的影响

运用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪等设备,研究了镧铈混合稀土对ZL101铝合金组织和性能的影响,同时考察固溶、时效对变质及未变质合金微观组织和性能的影响.结果表明:稀土变质可有效地促进初生相的粒状化,针状共晶硅由在晶界聚集变得分散,并且尺寸也有所减小,但对合金力学性能的提高程度不明显.经过固溶、时效处理后,α(Al)和共晶硅的形态明显改善,α(Al)由树枝状、花瓣状变为粒状、等轴状,共晶硅则几乎全部变为球状且呈弥散分布,合金的力学强度性能提高幅度比铸态试样的大,增加幅度平均为90N/mm2～110N/mm2.     

稀土对Al-Ti-B-RE中间合金细化性能的影响

研究稀土元素的加入对铝及铝晶粒细化剂Al-Ti-B-RE中间合金细化性能的影响.结果表明:稀土元素的加入无论是对合金中第二相粒子的尺寸、分布及细化能力,还是对细化剂的衰退延时性、重熔性能及细化效果都有重要影响,使Al-Ti-B-Re中间合金的细化能力较Al-Ti-B有了很大提高.     

AlTiB晶粒细化剂对ZL210A合金显微组织及力学性能的影响

采用外加微量Al Ti B晶粒细化剂的方法以提高ZL210A强度塑性匹配的稳定性。结果表明:Al Ti B晶粒细化剂可以显著增加ZL210A合金在凝固过程中的形核核心,细化ZL210A合金的铸态及热处理后的组织,使ZL210A合金的强度及硬度较未添加晶粒细化剂的合金提高5.3%及8.8%,伸长率可大幅提高232%。     

稀土对Al-3Ti-0.2C细化剂显微组织及细化性能的影响

采用海绵铁、石墨粉、混合稀土及工业纯铝制备了A1-3Ti-0.2C-IRE及AI-M-01C两种细化剂,并对工业纯铝进行了细化试验.利用X射线衍射仪(XRD)、带有能谱分析(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)及光学显微镜((0m),对细化剂的相组成和显微组织及细化后的组织进行了研究.结果表明,与AI-M-01C相比,Al-3T1A2CA RE中Tic粒子的数量增多,TiAl3相的尺寸减小,并生成了Ti班1求e相.在细化剂的制备过程中,稀土元素富集在石墨颗粒周围,清除石墨颗粒与熔体界面上的氧化膜,促进了Tic粒子的合成.同时部分Ti2Al20Ce相与石墨反应也生成Tic粒子.在工业纯铝中分别添加0.4%的两种细化剂后,AI-M-0.2C使晶粒尺寸细化到151μm,而Al-3Ti-0.2C-1RE可将其细化到107μm.     

Ce及变质工艺对ZL101A合金组织的影响

研究了Ce加入量、保温时间、变质温度和冷却速度对ZL101A合金组织的影响.实验结果表明,在金属型铸造条件下,加入质量分数为0.8%左右的Ce时,ZL101A合金具有最佳的变质效果,共晶硅全部变为细小点状,而且保温6h仍有一定的变质效果;适当提高变质温度可以减少稀土Ce的用量,最佳变质温度为760℃;冷却速度对变质影响很大,当冷却速度为0.8℃/s时没有任何变质效果.     

Effect of Semi-Solid Isothermal Heat Treatment on Microstructure of ZL104 Aluminum Alloy

The feasibility of fabricating ZL104 aluminum alloy with non-dendritic microstructure by semi-solid isothermal heat treatment process and the effects of holding temperature and time on the semi-solid isothermal heat-treated microstructure of the alloy, are investigated. The research results indicate that it is possible to produce ZL104 alloy with non-dendritic microstructure by a suitable semi-solid isothermal heat treatment. After treated at 580 ℃ for 120 min, the ZL104 alloy can obtain a non-dendritic mic...     

重熔与时效工艺对ZL101铝合金组织与抗拉强度的影响

ZL101铝合金重熔后,浇注时间和浇注位置对其组织与性能影响很大。从ZL101铝合金不同浇注时间、不同浇注的位置取样,对铸态和时效后的试样进行抗拉强度性能测试,用光学显微镜观察其微观组织,研究重熔与时效工艺对ZL101铝合金组织与性能的影响规律。结果表明,在浇注过程中,试样的晶粒先发生粗化,随着浇注时间的延长,晶粒又发生细化。其抗拉强度也是先降低而后又升高。随着浇注位置的变化,由下向上晶粒逐渐粗化,共晶硅的分布逐渐变得不均匀,且抗拉强度逐渐降低。合金的时效与铸态的组织、性能的变化规律一致。     

稀土La对半固态A356铝合金凝固组织的影响

利用Al-La中间合金对A356铝合金进行了细化处理,并用低过热度浇注技术制备了半固态A356铝合金浆料,研究了细化处理对半固态A356铝合金初生α相形貌和尺寸的影响.研究结果表明,细化处理的A356铝合金经低过热度浇注可制备具有颗粒状和蔷薇状初生α相的半固态浆料,稀土La可显著改善半固态A356铝合金中初生α相的晶粒尺寸和颗粒形貌.探讨了稀土La对半固态A356铝合金初生α相的细化机理.     

用低过热度浇注技术制备半固态ZL101-Sc铝合金

利用低过热度浇注工艺制备了ZL101-Sc铝合金半固态浆料,研究了Sc对半固态合金初生α-Al形貌的影响.采用正交设计方法研究了半固态ZL101-Sc铝合金初生α-Al形貌的影响因素.结果表明,经Sc细化及低过热度浇注(620℃)获得的半固态ZL101初生球晶的最佳工艺条件为保温温度590℃,保温时间200 s,Sc加入量0.6%.此时其晶粒在铸态下的形状因子为0.95,等效圆直径为27.45 μm,其中保温温度是晶粒形貌和尺寸的最主要影响因素,可信度达95%;其次是Sc的加入量和保温时间.     

ZL201合金半固态触变压铸的组织与性能

研究了ZL201合金半固态触变压铸组织与性能,包括半固态坯料的制备、二次加热、压铸成形和成形件的热处理.结果表明:采用低频电磁搅拌半连续铸造制备的ZL201合金半固态坯料的微观组织为均匀、细小的非枝晶,在630℃下保温20 min可获得均匀的近球形二次加热组织.半固态压铸件的组织为较大的棒状、近球状的初生固相和由细小枝晶、等轴晶组成的二次固相,而且组织致密、内部无气孔.半固态压铸件经过535℃固溶9h和175℃时效6h处理后,硬度最大为HV 116.6.     

机械振动制备ZL101铝合金半固态浆料的工艺优化

为获得机械振动制备亚共晶Al-Si铝合金半固态浆料的最佳工艺,以ZL101铝合金为研究对象,运用正交试验方法分析不同工艺参数对亚共晶Al-Si铝合金半固态组织的影响。结果表明:保温温度605℃,振动频率41.7 Hz,振动时间3 min时,制备的ZL101铝合金半固态浆料的组织最佳。     

重熔料含量对ZL101合金组织与性能的影响

通过添加不同含量ZL101重熔料,研究ZL101合金组织、流动性以及力学性能的变化。结果表明:随着重熔料的增加,ZL101合金的流动性呈现下降的趋势。螺旋铸件长度由未添加重熔料时的238 mm减小至添加50%重熔料时的94 mm;当重熔料的含量为30%时,共晶硅晶粒尺寸最为细小,平均尺寸8.74μm左右。同时,抗拉强度达到最大,为221.3 MPa,比未添加重熔料的合金提升了12.5%;伸长率达到4.3%。     

微量元素Cr对ZL101合金微观组织和力学性能的影响

本文采用真空电磁感应熔炼炉制备了ZL101-xCr(x=0、0.1、0.2、0.3、0.5、0.8wt.%)铝合金。利用OM、XRD、SEM、EDS及TEM等测试方法,表征了不同Cr含量实验合金微观组织,并测试其力学性能。结果表明：实验合金主要物相包括初晶α-Al、(α-Al+Si)共晶、Al₁₃Cr₄Si₄、α-Al₁₂(Cr, Fe)₃Si₂、富Fe相(β-Al₅FeSi和π-AlSiMgFe)。添加微量元素Cr后的实验合金组织均得到细化,随着Cr含量的增加,α-Al树枝晶趋于等轴晶转变,共晶组织区域变窄,富Fe相和共晶Si尺寸变小,在合金共晶组织中形成了Al₁₃Cr₄Si₄、α-Al₁₂(Cr, Fe)₃Si₂相。添加Cr元素能够提高合金的过冷度,这对细化合金组织具有积极作用。当Cr含量为0.3%时,铸造合金组织细化变质效果及其力学性能最好,抗拉强度、伸长率分别为182.88Mpa、3.38%。