微量元素对AlCu4.5合金力学性能的影响

高强度铸造Al Cu合金具有良好的室温和高温强度 ,但它的热裂倾向性一直是制约其发展的瓶颈。通过对合金的收缩应变和热裂抗力及准固态力学行为进行测试 ,研究了微量合金元素 (Ni,Si ,Ce ,La ,Ti,Zr ,Mn)对AlCu4.5合金准固态力学性能的影响。结果表明 ,Si,Ce ,La ,Ti,Zr合金元素能使AlCu4.5的热裂倾向性降低 ;加入质量分数为 2 %的Si会使合金的再辉现象非常严重 ,导致合金不可能有很高的强度而很快断裂 ;与其他AlCu4.5Si合金相比 ,AlCu4.5Si3合金具有很强的补缩能力 ,断裂应力值最高 ;La的加入能缩小二次枝晶间距 ,明显提高合金的抗热裂性能。

Al-4.5Cu合金热裂倾向的研究

为解决高强度铝铜合金的热裂倾向 ,通过合金化手段 ,采用正交设计 ,研究了Ti、Ce、La、Bi等合金元素及其交互作用对Al- 4 .5Cu合金热裂倾向的影响。结果表明 :在铝铜合金中加入微量的Ti、Ce、La、Bi能不同程度地提高合金热裂抗力。其中Ti是作为变质元素起作用的 ,通过细化晶粒增大晶粒接触面积 ,提高液膜结合强度 ,从而提高热裂抗力 ;Ce、La、Bi是表面活性元素 ,通过改变晶粒生长过程以及枝晶形貌和晶粒间结合形式来提高抗力。Ce、La、Bi的交互作用对铝铜合金的热裂抗力也有显著影响 ,其最佳配比为 :Ce :La :Bi=0 .2 % :0 .15 % :0 .10 %。

高强度铸造铝合金凝固过程中的元素偏析

通过液淬的方法 ,研究Al 4.5Cu合金及添加Si、Mn、Ni、Zr元素后合金的凝固过程及溶质分布 ;结果表明 ,Si、Mn、Ni、Zr元素的加入 ,都能使Al Cu合金的结晶温度间隔不同程度地减小 ,其中Al4.5Cu3Si的结晶温度间隔最小 ;Cu的分布特点是“晶界高于晶内 ,一次晶界高于二次晶界” ,并随着温度的降低Cu向晶界偏析的趋势加剧 ;Ni的分布 ,晶界高于晶内 ;Mn的分布 ,晶界高于晶内 ,但差别不大 ;

合金元素对铸造Al-4.5Cu合金准固态力学行为的影响(英文)

研究了铸造Al-4.5Cu合金的准固态力学行为及几种合金元素对其凝固行为的影响。结果表明:Si,Ce,La,Ti及Zr元素可有效减小Al-4.5Cu合金的结晶范围,从而使其热裂倾向性降低;La元素的加入可提高Al-4.5Cu合金的热裂抗力;并研制了一种新型Al-4.5Cu合金,该合金具有良好的室温与高温综合性能。

SiC_P/Al水平连铸电磁搅拌结晶器的设计

所设计的水平连铸电磁搅拌结晶器由电磁搅拌装置和结晶器两部分构成 .电磁搅拌装置安装在中间包和结晶器之间 ,可对碳化硅铝基复合材料液在结晶前和结晶过程中进行充分搅拌 .通过对水平连铸电磁搅拌结晶器基本参数计算 ,并结合实验研究 。

Sb和Bi元素对铸造铝铜合金抗热裂性能的影响

用ZXD - 3型合金铸造性能多功能测试仪及MARY - 10 0 13型扫描电镜、NEOFT - 30金相显微镜 ,通过在Al- 4.5 %Cu合金中添加微量的Sb或Bi,绘制出热裂应力及断裂温度与Sb及Bi含量的关系曲线 .据此 ,对Al-Cu合金的热裂倾向进行了分析研究 .结果表明 ,添加Sb或Bi后 ,可分别使合金的热裂抗力提高 2 .2 1和 2 .6 8倍 ;微量合金化元素Sb的适宜加入量不大于 0 .0 3% ,Bi的适宜加入范围为 (0 .0 5～ 0 .12 ) % .

铸造SiC_p/Al复合材料耐磨性能研究

研究了利用液态搅拌铸造法所制备的SiC_p/ZL101复合材料的耐磨性。着重探讨了SiC颗粒的预处理状态及磨损试验载荷。路程对材料耐磨性的影响。结果表明,与基体合金或原始态SiC颗粒增强的SiC_p/ZL101复合材料相比,SiC_p经一定方法预处理后所增强的复合材料的的耐磨性显著提高,提高的幅度随磨损载荷或路程的增加而增大,而且其增大的幅度随SiC_p预处理状态的变化而存在显著差异。

Si,La对Al-4.5Cu合金准固态凝固行为的影响

通过对合金的收缩应变和热裂抗力及准固态拉伸行为进行测试,研究了合金元素(Si,La)对Al-4.5Cu合金凝固行为的影响。结果表明,Si,La能使Al-4.5Cu的热裂倾向性降低;加入2%Si使合金的再辉现象非常严重,导致合金不可能有很高的强度而很快断裂;与其它Al-4.5Cu-Si合金相比,Al4.5Cu3Si合金具有很强的补缩能力,断裂应力值最高;La的加入能缩小二次枝晶间距,明显提高合金的抗热裂性能。

纳米AlN颗粒增强铝基复合材料的制备与力学性能研究

用原位合成法制备了纳米颗粒增强铝基复合材料 ,研究了复合材料微观组织、室温拉伸强度、塑性 ,并与基体合金进行比较。发现 N2 (g)的加入一方面可明显细化 Al- 7% Si晶粒 ,另一方面可生成约 80纳米 Al N增强相 。

镁合金电控箱体的砂型铸造工艺研究

研究了新型镁合金电控箱体的砂型铸造工艺,讨论了浇注工艺的优化过程。对铸件浇注过程和凝固过程进行数值模拟,预判铸件的缺陷,并反复优化工艺设计,直至充型平稳,凝固顺序合理,得出最优的设计方案。实验表明,经过优化后的工艺所浇注出来的铸件,缺陷很少,有利于镁合金电控箱体的批量生产。

稀土元素Y对Mg-Al-Zn合金组织及电磁屏蔽性能的影响

采用普通铸造法制备不同Y含量的电控箱体用Mg-Al-Zn合金,借助于光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)、以及法兰同轴测试仪等仪器,观察了合金的显微组织,测试了力学性能和电磁屏蔽性能。结果表明,添加Y后,镁合金中形成了Al_2Y化合物,第二相由较为粗大的枝晶状变成弥散分布的块状和颗粒状;当Y的添加量为0.7%时,组织细化效果好,性能也较优,硬度为53.08 HB,抗拉强度达220 MPa,伸长率最高达9.7%,电导率达到15.7%IACS。

(TiB_2+Al_3Ti)/Al-4.5Cu原位复合材料的高温耐磨性能

本文采用混合盐法制备了(TiB2+Al3Ti)/Al4.5Cu原位复合材料,研究了该复合材料在150℃下的干摩擦滑动磨损行为,并与基体合金进行对比。结果表明,载荷在10～20N之间时,(TiB2+Al3Ti)/Al4.5Cu原位复合材料的磨损量低于基体合金,但并不明显;随载荷的增加(特别是当载荷超过30N之后),复合材料的磨损量仍低于基体合金,且复合材料的磨损量增大的速度小于基体合金磨损量的增长速度。(TiB2+Al3Ti)/Al4.5Cu原位复合材料同45钢对磨时的主要磨损机制为粘着磨损和磨粒磨损。随着原位反应体系中混合盐含量的增加,复合材料的耐磨性能提高,并逐渐由粘着磨损向磨粒磨损过渡。

Mg-Al合金微弧氧化陶瓷膜表面镀Ni层的生长过程及表征

研究镀Ni层相组成和微观结构,分析Mg-Al合金微弧氧化陶瓷膜表面化学镀Ni层的形成过程。结果表明,化学镀时间为1～20 min时,镀层厚度增长速度较快,20 min后,镀层厚度增长速度逐渐减缓。多孔陶瓷膜表面首先沉积一层尺寸为几微米的Ni颗粒,微小颗粒团聚长大逐渐形成直径十几微米的胞状体结构。相比于多孔陶瓷膜,化学镀Ni后,试样的腐蚀电位正移105 m V,腐蚀电流大幅度下降,耐蚀性提高。

原位增强铸造Al-4.5Cu复合材料的固溶与时效工艺

通过正交试验的方法,研究了固溶温度对时间、时效温度和时间对原位增强铸造Al 4.5Cu复合材料力学性能的影响,并分析其作用机理。结果表明,各因子对复合材料力学性能的影响由大到小依次为:固溶温度>时效温度>时效时间>固溶时间。固溶温度对复合材料的抗拉强度有显著影响;固溶温度、时效温度和时效时间对复合材料的伸长率和硬度都有显著影响。较优的固溶与时效工艺为:复合材料在533℃固溶12～16h,165℃时效7h。

OpenGL技术在金属凝固数值模拟图形显示中的应用

研究了在微机上应用三维图形标准OpenGL显示金属凝固数值模拟结果输出的原理和技术.在Visual C++环境下可以方便的利用OpenGL技术实现铸件旋转、裁剪、透明显示等多种操作,能够从各个角度准确的反映铸件在凝固过程中的变化,为以后改善铸件性能提供了依据.

高碳当量灰铸铁的变质研究

采用微分热分析法、液淬法及电镜能谱分析法观察研究了阻碍石墨化变质剂对高碳当量灰铸铁一次结晶过程及凝固组织的影响机理，并结合生产实际研究了它对机械性能的影响规律．试验结果分析表明：阻碍石墨化变质剂对高碳当量（ＣＥ＝３．９％～４．２％）灰铸铁具有强烈地增大共晶过冷的作用，初生奥氏体枝晶数量及细小石墨含量随变质剂加入量的增加而增加，高碳当量灰铸铁通过阻碍石墨化变质其机械性能显著提高．

原位生成AlN-Al_3Ti复合增强铝基复合材料研究

研究了AlN-Al_3Ti/ZL101原位复合材料的制备工艺,采用OM,SEM及TEM对该材料的微观结构进行了研究,用MTS800力性试验机测试了材料的力学性能。研究表明:在AlN-Al_3Ti/ZL101原位复合材料中,尺寸约为0 5μm的Al_3Ti增强相均匀弥散分布于α-Al晶粒内部,尺寸为30nm的AlN增强相弥散分布于共晶体内部。增强体使α-Al和共晶体明显细化,起到强化作用。AlN-Al_3Ti/ZL101原位复合材料中第二相在Al_3Ti与α-Al之间存在共格对应关系。AlN相作为共晶硅的异质晶核使共晶Si显著细化。经热处理后,AlN-Al_3Ti/ZL101复合材料的室温拉伸强度达到369 MPa,较基体材料有显著提高。

复杂薄壁件熔模铸造制模工艺的研究

研究了某型号大马力车辆发动机上的复杂薄壁件熔模铸造制模工艺。分析了铸件结构以及分型面和压型尺寸等因素,并设计制作出模具。综合考察了注蜡温度、注蜡速度、保压时间及冷却时间对蜡模质量的影响,获得了较优的制模工艺。在注蜡压力5MPa,保压时间25s,注蜡温度58℃,注蜡速度8mL/s,冷却时间10min时,所得到的蜡模质量良好。

AlN-Al_3Ti/ZL101原位复合材料力学性能研究

利用原位反应合成技术制备了AlN Al3 Ti/ZL10 1复合材料 ,分析了复合材料增强相Al3 Ti和AlN的微观组织 ,检测了该复合材料的常规力学性能 ,探讨了原位复合材料的增强和增韧机理。结果表明 :(1)无论是在铸态还是在热处理状态下 ,复合材料的强度和硬度都较基体ZL10 1基体材料的高 ;(2 )AlN Al3 Ti/ZL10 1原位复合材料增强增韧的主要原因是晶粒细化、增强相均匀分布及增强相与基体的协同变形能力强。

新型铸造铝铜合金的热处理

研究了固溶与时效工艺参数对新型铸造铝铜合金Al-4.5Cu-0.6Mn-0.3Ti-0.2Ce-0.1Zr组织与性能的影响,并讨论了其作用机理,认为固溶温度较低时（530℃）试样组织中易残留粗大的初生相,固溶温度较高时（540℃）,试样易出现“过烧”。在给定的温度下,延长固溶时间可以使更多的初生相溶解,但当进行到一定程度、溶质扩散趋于稳定后,继续延长固溶时间对力学性能的提高并不明显。虽然提高时效温度会使强化效果加快,但也会显著降低试样的峰值强度,而且析出相的平均尺寸也会随之增大。推荐Al-4.5Cu-0.6Mn-0.3Ti-0.2Ce-0.1Zr合金的固溶与时效工艺为：535℃×16 h,50-60℃水冷＋165℃×9 h,其相应的力学性能为σb=494.1MPa,δ5=4.9%,硬度为130 HB,分别比铸态提高了60.2%、32.4%、19.3%。