稀土La对半固态A356铝合金凝固组织的影响

利用Al-La稀土中间合金对液态A356铝合金进行了细化处理,并用低温浇注技术制备了半固态A356铝合金浆料,研究了细化处理对所制备半固态A356铝合金的初生α-Al相形貌和尺寸的影响。结果表明,细化处理的A356铝合金经低温浇注可制备具有颗粒状和蔷薇状初生α-Al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-Al相的晶粒尺寸和颗粒形貌。探讨了稀土La对半固态A356铝合金的初生α-Al相细化机理。     

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.     

Al-Sc共晶反应对半固态A356合金初生α相的影响

利用低过热度浇注和等温保温技术制备了半固态A356-Sc铝合金浆料,研究了Sc对所制备的半固态A356铝合金初生α相形貌和尺寸的影响。结果表明:细化处理的半固态A356-Sc铝合金经低过热度浇注和等温保温可制备具有球状和颗粒状初生α相的浆料,稀土Sc可显著改善A356铝合金中初生α相的尺寸和形貌。获得了制备半固态A356-Sc合金浆料合适的工艺条件:Sc加入量为0.6 mass%,保温温度为630℃,保温时间为200 s,此时,初生α相的等效圆直径达到36.48μm,平均形状因子为0.85。探讨了Al-Sc共晶反应对半固态A356铝合金初生α相细化机理。     

稀土细化剂对ZL101半固态组织影响的研究

利用稀土中间合金对液态ZL101铝合金进行了细化处理,并用低温浇注技术制备了ZL101铝合金半固态浆料,研究了细化处理对所制备ZL101铝合金的半固态初生α相形貌和尺寸的影响。研究结果表明,细化处理的ZL101铝合金经低温浇注可制备具有颗粒状和蔷薇状初生α相的半固态浆料;与稀土Ce相比,稀土Y可显著改善ZL101铝合金中初生α相的晶粒尺寸和颗粒形貌。探讨了稀土Y对ZL101铝合金的半固态初生α相细化机理。     

多元稀土细化半固态A356铝合金初生α相的研究

在A356铝合金中,同时添加稀土Ce、Y、Gd作为合金的细化剂,设计三因素三水平正交试验并结合电磁铸造技术,研究了多元稀土添加量对半固态A356铝合金初生α相的细化效果。试验采用近液相线(620℃)浇铸,并在电磁搅拌频率为30Hz时搅拌15s,搅拌完成后于590℃等温保温5min,淬火。以合金初生α相的形貌和尺寸为正交试验指标,研究了不同稀土对合金初生α相尺寸和形貌的影响,并得到最佳多元稀土添加的质量分数为:0.2%Ce+0.4%Y+0.4%Gd,此时,A356铝合金初生α相的平均等积圆直径为55.31μm,平均形状因子为0.83,其组织细小、均匀且圆整度高,可满足半固态流变成形的要求。     

合工艺制备半固态A356铝合金浆料的研究

将晶粒细化处理引入低过热度浇注和弱电磁搅拌技术中,形成了制备半固态合金浆料的复合工艺.应用复合工艺制备了半固态A356铝合金浆料,研究了复合工艺对所制备的半固态初生0相形貌和尺寸的影响.研究结果表明,细化处理的液态A356铝合金经低过热度浇注和弱电磁搅拌可制备具有颗粒状和蔷薇状初生α相的半固态浆料,并且浇注温度可适当提高.与未经细化处理的A356铝合金试样相比,细化处理可显著改善A356铝合金中初生α相的晶粒尺寸和颗粒形貌及其沿铸锭径向上的分布.     

电磁场作用下半固态A356-La铝合金初生相形貌及分形维数的研究

利用稀土La对液态A356铝合金进行了细化处理,并在电磁搅拌技术下制备了半固态A356-La铝合金浆料,研究了稀土La和电磁搅拌对半固态A356铝合金初生相形貌的影响,并用分形维数对其初生相形貌进行了表征.结果表明,添加适量的稀土La可有效改善半固态A356铝合金初生相的形貌,无论是否经过电磁搅拌,随着稀土添加量的增加,A356铝合金的初生相形貌均呈先变好后恶化的演变规律,当稀土La的添加量为0.4%(质量分数)时,其初生a相的形貌和尺寸均达到最佳,其平均等积圆直径为88.85μm,平均形状因子为0.78;当稀土La的添加量相同时,经过电磁搅拌作用的A356-La铝合金初生a相的平均等积圆直径均比未经过电磁搅拌的更小,其形状因子则相反,均比未经过电磁搅拌的更大,说明经过电磁搅拌的半固态A356铝合金初生a相比未搅拌过的更细小、圆整,即经过电磁搅拌的初生a相形貌更佳,如当La含量为0.4%时,其平均等积圆直径由88.85μm降至84.14μm,平均形状因子由0.78升至0.81.此外,实际的合金凝固组织具有分形特征,应用分形几何的原理来描述和分析半固态铝合金中初生相的形貌变化规律甚至初生相形成机理是完全可能的.且不同工艺参数下所获得的半固态铝合金初生相形貌具有不同的分形维数,随着半固态初生相由树枝状向颗粒状或球状变化,其分形维数逐渐变小.     

A356-RE合金中稀土铝化合物/初生α相界面二维错配度的计算及验证

计算了稀土铝化合物/初生α相界面的二维点阵错配度,结果显示稀土-铝共晶反应产物:稀土铝化合物可作为初生α相的异质形核质点而起到细化晶粒的作用,并通过实验证明计算结果:选用Ce、Y、Gd添加至A356合金中并分别在稀土-铝共晶温度上、下保温若干时间,利用图像分析工具得到各A356-RE合金中初生α相的平均晶粒尺寸和形状因子。实验结果表明A356-RE合金在Al-RE共晶温度之下保温,可获得细小的球状初生α相,这与稀土铝化合物与初生α相的二维点阵错配度在15%以内、异质形核质点的大幅增加相关,且二维错配度可表征其细化A356合金初生α相的能力。     

消失模壳型铸造A356铸态和T6态铝合金的组织、性能及拉伸断口(英文)

对采用消失模壳型铸造制备的A356铝合金在铸态和T6热处理态下的微观组织、拉伸性能以及拉伸断口进行了研究,并与消失模铸造A356铝合金进行了对比分析。结果表明:消失模壳型铸造A356铝合金组织主要有α(Al)初生相、共晶硅相以及Mg2Si相组成。经过T6热处理后,共晶硅形貌更加球化,均匀地分布于晶界处;且共晶硅粒子的平均长度、宽度和长宽比都比铸态条件下的小。与消失模铸造相比,组织中的初生相和共晶硅相都明显细化。经T6处理后,消失模壳型铸造A356合金的力学性能得到明显提高,其中抗拉强度、延伸率和布氏硬度分别达到260.53MPa、6.15%和86.0,其与消失模铸造相比具有明显优势。此外,消失模壳型铸造A356铝合金拉伸断口为具有准解理面和韧窝形貌的混合断口,最终表现为穿晶断裂模式。而消失模铸造A356铝合金拉伸断口为明显的脆性断口。     

Ce对半固态A356铝合金初生α相细化机制的新探

选用稀土Ce作为A356合金的细化剂,合金熔体在浇注前分别在Al-Ce共晶温度上、下保温若干时间,研究稀土-铝共晶反应对A356合金初生α相形貌和晶粒尺寸的影响.试验结果表明:A356-Ce合金在Al-Ce共晶温度之下保温,可获得较理想的初生α相形貌和较小的晶粒尺寸.通过计算二维错配度,发现共晶反应产物Al11Ce3可作为α-Al的异质形核质点而起到细化晶粒的作用.     

Al-5Ti-B和稀土Y复合添加对A356合金半固态凝固组织的影响

采用稀土Y及Al-5Ti-B中间合金对A356铝合金进行细化处理,并用低温浇注技术制备半固态坯料.研究了单独添加Al-5Ti-B和稀土Y以及两者复合添加时对A356铝合金半固态凝固组织的影响.研究结果表明,Al-5Ti-B和稀土Y对A356铝合金半固态初生相的形貌及尺寸均有不同程度的改善.将两者复合添加时,可显著提高合金中初生相的形貌及尺寸,得到细小、圆整且分布均匀的半固态组织,其添加量的最佳组合为0.02％的Ti与0.5％的Y.探讨了两者复合添加对合金凝固组织的细化机理.     

汽车轮毂用铝合金的成分设计与铸造工艺优化

对A356铝合金的成分进行设计,采用压入法添加稀土Ce,研究稀土元素Ce对A356铝合金力学性能的影响。研究结果表明:当稀土Ce的添加量在0.15%时,铝合金的力学性能最好,比未添加稀土铸件的抗拉强度和伸长率分别提高了87.8 MPa和4.5%。比较了传统铸造、液态挤压铸造和半固态挤压铸造三种方式对铸件抗拉强度、伸长率的影响,结果表明,半固态挤压铸造优化铸造工艺参数,提高汽车轮毂用铝合金的韧性及强度。     

稀土Er对汽车轮毂用A356铝合金组织与性能的影响

采用金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热分析(DSC)、X射线衍射(XRD)、拉伸试验机、显微硬度计等分析手段,研究了稀土Er含量对铸态A356铝合金显微组织、拉伸性能和硬度的影响,探讨了Er元素的作用机制。结果表明:不同Er含量A356铝合金的组织都由初生α-Al相和共晶硅组成,添加0. 2%～0. 7%(质量分数,下同)的Er后,A356铝合金的晶粒明显细化,且α-Al晶粒尺寸和二次枝晶间距减小;未添加Er的A356铝合金中共晶硅呈粗大条状或块状,Er改性后的A356铝合金中共晶硅主要呈短棒或颗粒状。随着Er含量的增加,A356铝合金中共晶硅的宽径比先减小后增大,当Er的质量分数为0. 4%时达到最小值; A356铝合金的抗拉强度、硬度和断后伸长率都表现为先升高而后降低的趋势,当Er的质量分数为0. 4%时达到最大值。在A356铝合金中添加一定量的Er,可以起细化晶粒、改善共晶硅相形态、固溶强化和弥散强化的作用,适合的Er元素添加量为0. 4%。     

电磁搅拌和Ce含量对半固态A356合金组织与成分影响

利用电磁搅拌和稀土细化剂制备了不同Ce含量的A356铝合金半固态浆料,对比了电磁搅拌对稀土Ce分布的影响,分析稀土Ce在半径方向上的分布。结果表明,添加1.0%的Ce时合金晶粒细化效果最好,大多数晶粒呈等轴晶,电磁搅拌能显著影响Ce的分布,在金属熔体最大旋转速度处稀土产生微观偏聚,能使Ce分布更加均匀,减少宏观偏析。     

添加0.2%Sn对Al-Si-Mg合金组织及力学性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)以及拉伸测试等方法,研究了0.2%的Sn元素对Al-Si-Mg系铝合金铸态以及T6热处理状态下的组织形貌演变以及力学性能的影响。结果表明:添加0.2%的Sn元素能够细化共晶硅相形貌,并使初生α-Al晶粒更加均匀,减少并改善了有害杂质相形貌及分布,在T6(535 ℃固溶6 h＋160 ℃时效5 h)状态下的规定塑性延伸强度和抗拉强度分别达到了262.3 MPa和305.1 MPa,伸长率为4.32%,比未添加Sn时的基础合金分别提高了9.8%和12.4%,伸长率提高了22.6%。     

挤压铸造Al-5Zn-2Mg-1Cu-0.2Sc合金的组织与性能

采用流变挤压铸造制备了Al-5Zn-2Mg-1Cu-0.2Sc合金,通过拉伸试验、SEM和TEM等方法研究了浇注温度对半固态浆料、流变挤压铸造合金组织和力学性能的影响。结果表明,随着浇注温度降低,半固态浆料和流变挤压铸造合金初生α-Al相形貌逐渐转变为近球形,在晶界附近析出的第二相分布越来越均匀,平均晶粒尺寸减小,圆整度增加。当浇注温度为700℃时,半固态浆料初生相尺寸最小,约为35μm,平均形状因子约为0.49,流变挤压铸造后合金平均晶粒尺寸约为43μm。流变挤压铸造合金的力学性能随着浇注温度的降低逐渐提升。合金经过470℃×10 h+500℃×2 h双级固溶后,大部分第二相溶于基体中。120℃×24 h时效处理后,合金的屈服强度为539 MPa,抗拉强度为612 MPa,伸长率为11%。     

稀土Er对半固态成形A356合金组织及性能的影响

采用添加稀土元素Er变质处理制备了A356半固态合金,通过对含Er元素A356半固态合金成形铸件的组织观察及硬度测试,研究稀土Er对半固态成形的A356合金组织及性能的影响.结果指出,合金中添加0.1%的Er可以明显的细化合金组织,使初生α-Al由树技晶向细小胞状晶和球状晶转变,同时,添加少量Er可以很好的变质细化共晶硅相,使板块状的共晶硅细化,从而使半固态合金的力学性能得到增强.     

半固态A356铝合金浆料的LSPWES制备和流变成形

利用短时弱电磁搅拌和低过热度浇注(LSPWES)制备了半固态AlSi7Mg铝合金浆料,随后对该浆料进行了均热处理,并探讨了压射比压对铝合金浆料流变挤压铸造过程的影响。制备结果表明:在630~650℃下浇注,同时附以短时低强度电磁搅拌,AlSi7Mg合金中的初生α-Al呈现为球状,个别的初生α-Al呈现为蔷薇状;在固液两相区进行均热处理时,促进了初生α-Al的熟化作用,使初生α-Al进一步球化和粗化。压射比压对半固态AlSi7Mg合金浆料的充填性影响较大,压射比压越高,型腔越容易充满;对于本试验条件,只要压射比压≥34MPa,半固态AlSi7Mg合金浆料都可充满型腔。流变挤压铸件的组织分布很均匀,表明采用低过热度浇注和弱电磁搅拌相结合所制备的半固态AlSi7Mg铝合金浆料适合流变挤压成形,有利于获得高质量的压铸件。     

采用蛇形管通道浇注法制备半固态浆料

采用蛇形管浇注法制备了半固态A356铝合金浆料.结果表明:当浇注温度为660～680 ℃时,采用蛇形管可以制备出半固态A356铝合金组织,且管道内没有出现凝固壳;蛇形管通道的直管段长度对半固态浆料组织有较大影响,即直管段长度变短后,浆料组织变差,且制备合适半固态浆料组织的浇注温度也降低;沿径向浆料组织的形貌分布不同,由心部的球状初生α相向过渡区域的球状和蔷薇状初生α相的混合组织转变,边缘部位为蔷薇状的初生α相组织.     

稀土变质消除铝合金压铸件中硬质点

初生硅和AlSiMnFe金属间化合物是造成铝合金压铸件中硬质点区域的主要因素 ,常规钠盐变质不能细化初生硅和Fe相 ,含有一定比例La ,Ce ,Pr ,Nd和Yb的特殊配制的稀土合金不仅能细化共晶硅 ,而且能细化初生硅并改善Fe相形貌。其中初生硅可细化到小于 10 μm ,因此能有效消除铝合金压铸件中的硬质点区域