《铸造技术路线图》摘录:铸造金属基复合材料

1概述金属基复合材料(Metal Matrix Composites,简称MMCs)是以金属及其合金为基体,加入一定体积分数的纤维、晶须或颗粒等增强相经人工复合而成的材料,不仅具有现代科技对材料要求的强韧性、导电性、导热性、耐高温性、耐磨性和不吸潮等优良性能,而且在比强度、比刚度、比模量及高温性能等方面超过其基体金属或合金,同时具有可设计性和一定的二次加工性,是一种在工程技术领域和日常生活中都具有广阔应用前景的高性能材料,到目前为止,已经在汽车、电子、先进武器、机器人、核反应堆、航空、航天等领域得到应用。     

激光选区熔化2024改性AlSi10Mg合金

本文首先制备了含有1.5%(质量分数)TiC的2024铝合金粉末,并将其加入AlSi10Mg合金粉末中,形成AlSi10Mg-2024(TiC)混合粉末,然后采用激光选区熔化工艺对混合粉末成形,并对其沉积态和T6热处理态的显微组织及力学性能进行了表征。结果表明：激光选区熔化过程中2024铝合金中的TiC颗粒可作为异质形核点,促进Al形核,进而抑制粗大柱状晶的形成,显著细化铝合金的显微组织,并弱化了〈100〉//BD(Build direction,生长方向)丝织构的形成。经过T6热处理(520℃固溶2 h,190℃时效10 h)后,AlSi10Mg-2024(TiC)合金仍保持较高的力学性能,抗拉强度达到400 MPa。而经T6热处理后AlSi10Mg合金的强度仅为260 MPa。这是因为添加2024合金可以引入Cu元素,在时效过程中析出第二相粒子,强化铝合金基体。另外,时效过程中析出的纳米Si颗粒也可对T6热处理后的AlSi10Mg-2024(TiC)合金起到一定强化作用。     

挤压铸造BH122活塞合金的显微组织与力学性能

研究了经挤压铸造BH122活塞合金的显微组织和力学性能.结果发现,挤压铸造BH122合金组织中共晶Si呈粗棒或块状分布,不同于典型重力铸造BH122合金中的针片状;挤压铸造可促进Al9FeNi相的大量析出.经挤压铸造后,合金的抗拉强度和硬度均有明显提高,分别可达300.3 MPa和HB120.     

活塞陶瓷型盐芯的研发

为研制压铸内冷活塞,在普通盐芯生产的基础上,开发了陶瓷型盐芯.通过采用陶瓷添加剂、多重造粒及新型焙烧等技术,结合陶瓷型盐芯成型模具及加工刀具的研究,使陶瓷型盐芯达到高强度(94.4 Mpa)、高密度(2.25 g/cm2)、低线膨胀系数(在20～400℃下42.8×10-6/℃),满足了活塞的耐压要求和内冷油腔铸造的目的.     

Mg—Al—C中间合金对AZ31镁合金的晶粒细化

通过特种粉末冶金法制备了一种用于Mg-Al系合金晶粒细化的Mg-Al-C中间合金,初步分析了Mg-Al-C中间合金对AZ31镁合金的细化机理. 在该中间合金中,Al(C)固溶体分布在Mg颗粒的界面上.细化试验表明,该中间合金对AZ31(Mg-3Al-1Zn)合金有良好的细化作用.当加入3%该中间合金时,AZ31的晶粒尺寸由原来的850 μm减小到260 μm.     

Al-SiC/Al_4C_3中间合金制备及其对AZ63合金晶粒的细化

利用液相烧结法制备了一种Al-10SiC/Al4C3中间合金,并将其用于细化AZ63合金。X射线衍射分析结果表明,Al-10SiC/Al4C3中间合金的相组成除α-Al外,主要为Al4C3相、Si相以及未反应的SiC相。在750℃下加入0.5%的Al-10SiC/Al4C3中间合金,可以使AZ63合金的晶粒尺寸从450μm左右细化到150μm左右。当Al-10SiC/Al4C3中间合金加入量达到0.5%后,AZ63合金的晶粒尺寸不再随中间合金加入量的增加而继续减小。     

Al-5%Ti-0.25%C对Al-Si活塞合金组织和性能的影响

探讨了Al-5%Ti-0.25%C中间合金对共晶Al-Si活塞合金组织和力学性能的影响.结果表明,加入0.5%的Al-5%Ti-0.25%C中间合金后,初晶Si的平均尺寸由原来的45μm降为40μm,共晶Si变短,而且能细化共晶团,提高常温抗拉强度.Al-5%Ti-0.25%C中间合金的加入量达到1%时,常温抗拉强度不再继续提高.加入Al-Ti-C中间合金后随着静置时间的延长,常温抗拉强度变化并不明显.     

Zr和Mn对Al-Ti-B中间合金的影响

验证了铝合金中微量Zr及Mn对Al-Ti-B中间合金细化效果的影响。发现Mn对Al-Ti-B中间合金的细化效果无中毒作用,而Zr在一定浓度范围内显著降低其细化效果;而且提高熔炼温度会加剧Zr对Al-Ti-B中间合金的中毒作用。研究还发现,微量Al-Ti-B及Al-Ti中间合金也会使Zr对铝的细化效果产生中毒作用。     

Al-Si合金中Si相的团粒化研究

利用金相和电子探针等手段研究了AC8C、ZL104和ZL109牌号的亚共晶及共晶Al-Si合金中共晶和初晶Si相的团粒化。结果表明，用Sr变质处理附以热处理手段相结合的方法可促使共晶Si相呈团粒状。并均匀分布干铝基体上，加入TiB2粒子可进一步促进共晶Si趋于圆滑，甚至使之团球化。使用杆状Al-P中间合金后，可使共晶Al-Si合金析出大量初晶Si，获得过共晶组织，并在一定条件下可促使初晶Si晶粒团粒化，提高活塞的金相等级。另外，在Si、Cu和Mg成分一定的条件下可形成一个球状复合相，为获得真正的球状Si相开辟了新思路。     

Structural heredity of TiC and its influences on refinement behaviors of AlTiC master alloy

1　INTRODUCTIONPreparationofmostalloysisachievedthroughprocessinginthreestages :solid liquid solid .Duringeveryprocessingstage ,processingmethodsorparam etersmayresultinsomechangesinthemicrostruc turesorpropertiesofthealloywhichwillbetrans ferredstablytothesubsequentstagesandinfluencepropertiesoftheultimateproduct ,andthismaybecalledhereditaryphenomenonofmicrostructuresandproperties .Heredityphenomenoninmetalalloyshasbeennoticedasearlyasin 192 0 [1] ,recentlyworkswerecarriedouttostudyitsre…