Al—Si合金中共晶硅生长形态的研究

用氮气雾化法制取了Ａｌ-１２．５４％Ｓｉ合金微粒并进行７００℃重熔处理，对加Ｓｒ变质的Ａｌ-１３．２３％Ｓｉ合金熔体进行了直流电处理。用扫描和透射电镜研究了不同处理条件对Ａｌ-Ｓｉ合金中共晶硅生长形态的影响。结果表明，快速凝固的合金微粒与重熔处理试样中共晶硅呈球状和条状；加Ｓｒ变质的共晶硅为弯扭的纤维状，直流电熔体处理后，共晶硅为圆球状，其颗粒尺寸为５０～２００ｎｍ．     

Ba—P复合变质对铝硅合金初晶硅的细化作用

研究了钡、磷及钡磷复台变质对过共晶铝硅合金初晶硅的细化作用，发现钡变质可细化初晶硅的尺寸，同时使硅晶体由板块状改变为树枝状；磷变质可明显细化初晶硅，但对其形状因子改变不大；但磷复合变质综合了二者的优势。硅晶体表面有钡或钡的化合物的吸附，认为吸附抑制机制是钡变质的实质。     

P-Sr-RE复合变质对过共晶铝硅合金微观组织的影响

通过单独添加稀土元素和复合添加磷+锶+稀土研究两种变质剂对Al-25%Si合金的变质效果,再经重熔和选择不同模具研究变质剂的重熔性和冷却速度对变质效果的影响。结果表明：稀土元素的添加可同时实现对初晶硅和共晶硅的细化变质,当稀土加入量为0.8%时,初晶硅平均尺寸为45μm,共晶硅细化为颗粒状或短棒状。RE加入量为1.0%,锶加入量为0.8%,磷加入量为0.8%时,初晶硅平均尺寸为33μm,共晶硅为颗粒状或短棒状。P-Sr-RE复合变质时,具有很好重熔性能,重熔5次后,初晶硅平均尺寸均小于60μm,共晶硅平均尺寸均小于10μm。此外,变质效果受冷却速度的影响很小,不同模具浇注后合金的初晶硅平均尺寸均小于33μm,共晶硅均为细小的短棒状。     

旋转磁场对Zn—Al合金结晶组织的影响

本文通过对Zn—Al合金在旋转磁场作用下，利用金相显微镜和电子显微镜对硅相进行了观察分析，并对变质机理进行了探索。旋转磁场使金属液体产生冲刷作用，初晶硅球变得圆整，共晶硅得到细化。     

不同变质剂对ZL101合金共晶硅粒状化的影响

利用ＩＢＡＳ－１型图像分析仪，研究了不同变质剂处理的ＺＬ１０１合金在热处理时共晶硅的粒状化效果，结果表明：变质可有效地促进共晶硅的粒状化，不同的变质剂对ＺＬ１０１合金共晶硅粒状化的作用是不同的，按促进共晶硅粒状化能力的大小顺序排列为：复合变质〉Ｎａ或Ｓｒ变质≥Ｓｂ变质。     

静置及重熔对AlSi7Mg组织及性能的影响

采用Al-5Ti-B和Al-10Sr对AlSi7Mg合金进行细化和变质处理,研究不同的静置时间和重熔次数对AlSi7Mg合金组织和性能的影响.结果表明,在4h的静置过程中,AlSi7Mg合金晶粒尺寸先减小后增加.熔体中Ti含量几乎保持不变,但是形核核心聚集沉淀,有效形核核心减少.Sr在静置4h中产生烧损,所以共晶硅的变质效果严重衰退.重熔两次时,细化效果衰退不明显,Sr含量急剧减少,共晶硅的形貌恢复到变质前的状况.从静置和重熔的实验中发现,Sr含量低于0.004%时,对共晶硅的变质效果不显著.     

过共晶铝硅合金变质处理的研究进展

综述了过共晶铝硅合金变质处理及其细化变质机理的研究进展.采用含磷化合物或含磷合金等细化变质处理过共晶铝硅合金中的初晶硅已取得了良好的效果;变质元素Na、Sr、Ba、Te、Sb、S、Y、Ca、Bi、As、Ce、Nd、RE等元素对共晶硅具有较好的细化变质作用;近年来,同时添加磷和混合稀土复合变质剂,既能细化初晶硅,又能细化共晶硅.寻求具有良好双重变质效果的复合变质剂,深入探讨变质机理已成为今后努力的方向.     

CX型长效无公害铝硅合金变质剂的应用

本文介绍了ＣＸ型长效无公害铝硅合金变质剂对ＺＬ１０８和ＺＬ１０４合金的变质效果。结果表明：该变质剂对铝硅合金有双重变质作用，可同时细化和改善初生硅和共晶硅形貌，且具有速效和持效作用，提高铝硅合金的力学性能和铸件的使用性能；该变质剂加入量少，变质工艺简便，处理时无烟雾、粉尘和刺激性气味，具有良好的技术经济效果。     

稀土Pr对Al-16%Si组织的影响

采用稀土Pr对高耐磨过共晶A1-16%Si合金进行变质处理,运用金相显微镜观察合金的组织形貌,研究工艺参数对合金微观结构的影响,提出了稀土Pr的变质机理.结果表明:稀土Pr通过吸附在硅相结晶前沿.抑制了较大过冷度的产生,对初晶硅和共晶硅具有明显的变质效果.随着稀土含量的增加,粗大的初晶硅变成了细小的板条状.共晶硅从针片状变成了球状,α-Al从树枝状变成了球状;随着变质时间的延长,板条状初晶硅变得越来越细小.共晶硅的尺寸先是慢慢减小,然后又逐渐增大,稀土对α-Al的变质效果减弱;随着变质温度的升高,稀土对初晶硅的变质作用加强.而对共晶硅的变质作用减弱.     

不同变质剂对细晶铝锭共晶铝硅合金微观组织的影响

利用金相显微镜和扫描电镜研究了RE、P和P＋RE变质对细晶铝锭共晶铝硅合金组织中硅相的影响。结果表明,RE是共晶铝硅合金很好的变质剂,它可以球化共晶硅,当RE加入量为0．5％时,共晶硅相尺寸最小,达到2．7μm,圆形度为0．8;当RE加入量大于0．6％时,共晶硅相粗化,并且组织中出现了初晶硅。P变质对共晶铝硅合金组织有显著的影响,使组织在共晶成分出现初晶硅,对共晶硅没有变质作用。P＋RE联合变质时,P有毒化RE变质共晶硅的作用,合金组织中的共晶硅没有单独RE变质时球化的好;当P加入量为0．1％,RE加入量为0．4％时合金组织中初晶硅最小,为14．5μm,达到联合变质的最佳效果。     

Effect of barium on the refinement of primary aluminum and eutectics in a hypoeutectic Al-Si alloy

The effect of barium on the refinement of primary aluminum and on the modification of eutectics in a hypoeutec-tic aluminum-silicon alloy was investigated. The results indicate that barium not only modifies the eutectic silicon but also refines the primary aluminum and there is a relationship between the retained barium and the second spacing of primary aluminum. Experiments of barium-treated commercial Al-Si hypoeutectic alloy show that barium is a better modifier than sodium when there is a longer holding time.     

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。     

Effect of bariun on the refinement of primary aluminum and eutectics in a hypoeutectic Al-Si alloy

The effect of barium on the refinement of primary aluminum and on the modification of eutectics in a hypoeutectic aluminm-silicon alloy was investigated. The results indicate that barium not only modifies the eutectic silicon but also refines the primary aluminum and there is a relationship between the retained barium and the second spacing of primary aluminum. Experiments of barium-treated commercial Al-Si hypoeutectic alloy show that barium is a better modifier than sodium when there is a longer holding time.     

均匀化退火对过共晶Al-17Si合金组织和性能的影响

观察与分析了均匀化退火态的过共晶Al-17Si合金坯料,研究均匀化退火温度、保温时间及冷却方式对合金组织和性能的影响规律.结果表明,经过480 ℃×4 h、随炉冷却均匀化退火热处理后,过共晶Al-17Si合金显微组织中共晶硅由粗针状转变为短棒状或近球状且分布均匀,合金的硬度明显降低,塑性提高.     

Mechanical properties of squeeze-cast Al-7Si-0.3Mg alloys with Sc-modified Fe-rich intermetallic compounds

Iron (Fe) has a low solid solubility in aluminum(Al), and it usually forms Fe-rich intermetallic compounds.Scandium (Sc) is an element that can act as a grain refiner,modify the eutectic silicon and change the morphology of Fe-rich intermetallic compounds at the same time. The present work was conducted to study the effect of Sc on the mechanical properties of Al-7Si-0.3Mg. The alloy was prepared by squeeze casting at two levels of Fe (0.2 and 0.4 wt%) and three levels of Sc (0 wt%, 0.2 wt% and 0.4 wt%). Sc is found to increase the mechanical properties of the alloy, including its hardness, yield strength and ultimate tensile strength. At 0.2 wt%Fe, adding Sc increases the strength while maintaining good elongation.At 0.4 wt%Fe, adding Sc increases the strength but decreases the elongation slightly. The distributions and morphologies of intermetallic compounds and eutectic silicon affect the elongation. Both Fe-rich intermetallic compounds and Sc-rich intermetallic compounds act as crack initiation sites. The 0.2 wt% Fe+0.2 wt% Sc alloy has the lowest amount of these intermetallic compounds,and eutectic silicon is small and fibrous. So, it has the highest elongation.     

改变共晶硅形态的研究

探讨了热处理规范对共晶硅形态的影响,结果表明,在高温下保温一定时间,在一定冷却条件下,共晶硅可以粒化;同时发现,随保温时间的延长,共晶硅会粗化、偏聚。对共晶硅形态的变化机理也作了初步探讨。     

La对Sr变质Al-9Si-Cu合金组织及冷却曲线特征的影响

研究了La添加量对Sr变质Al-9Si-Cu合金组织及冷却曲线特征的影响。结果表明,随La含量的增加(0~0.8%时),初生α-Al相尺寸减小,冷却曲线上的初生α-Al相生长最低温度Tmin-α和最高温度TG-α升高;La含量较低时(0.1%~0.2%),明显增强共晶Si的变质效果,冷却曲线上的共晶最低温度Tmin-si和最高温度TG-si降低,共晶再辉温度(ΔTR-Si)值增加;La含量较高时(0.4%~0.8%),共晶Si的变质效果变差,Tmin-si、TG-si和ΔTR-Si减小;ΔTR-Si与共晶Si变质效果有良好的对应关系,ΔTR-Si值越大,变质效果越好。     

Microstructure and mechanical properties of hypereutectic Al-Si alloy modified with Cu-P

The microstructure and mechanical properties of Al-14.6Si castings modified by Cu-P master alloy under different conditions were studied with optical microscope（OM） and mechanical testing and simulation（MTS）.The results indicate that the Cu-P master alloy possesses not only obvious modification effect,but also longevity effect with more than 8 h on the hypereutectic Al-Si alloy.It is shown from thermal calculation,scanning electron microscope（SEM）,and energy dispersive analysis of X-rays（EDAX） that the modification mechanism of Cu-P on primary silicon in the castings is heterogeneous nucleation around AlP particles.The Cu-P master alloy has no or little modifying effect on eutectic silicon,even though it has obvious modification on primary silicon in the castings.This may be because of the fast transformation of eutectic silicon at a very narrow temperature,which will notably weaken the role of AlP particles as heterogeneous nuclei for eutectic silicon.     

La和Er对Al-13Si-5Cu-2Ni-1Mg合金组织和性能的影响

研究了La和Er对铸造Al-13Si-5Cu-2Ni-1Mg合金组织和力学性能的影响。结果表明,La对共晶Si有较强的变质作用,在合金中生成块状、长针状富La相;Er可以明显减小二次枝晶间距,在合金中可生成块状、短棒状富Er相。合金中复合添加0.2%的La和0.2%的Er时,二次枝晶间距、初生Si、共晶Si和金属间化合物的尺寸同时减小,La、Er相互作用可以抑制富稀土相的生长,使合金中引入尺寸细小且弥散分布的富稀土相,此时合金力学性能最佳,25和350℃时抗拉强度分别为274MPa和91MPa。     

熔体保温时间对含铝Monel合金组织与性能的影响

通过OM,SEM,TEM和HB-3000布氏硬度计研究了在真空下,熔体保温时间对含铝Monel合金组织与性能的影响。结果表明,在不同的熔体保温时间下,含铝Monel合金组织均由树枝晶状的γ初晶和γ＇相组成。其中γ’相有2种存在形式,一种为在枝晶干上单个颗粒弥散分布的γ’相和成花瓣状分布在枝晶干与枝晶间过渡区的γ’相;另一种为枝晶问的离异共晶γ’相。随着熔体保温时间的延长,树枝晶状的γ初晶先细化后粗化,二次枝晶臂间距先减小后增大,枝晶间的共晶γ’相先增多后减少,且弥散于枝晶干上的γ’相的直径先减小后增大;同时,随着熔体保温时问的延长,含铝Monel合金的布氏硬度先增大后减小。当熔体保温时间为60min时,合金组织中树枝晶较细小,枝晶间的共晶γ’相较多,枝晶干上的γ’相直径较小,合金的布氏硬度较大。