低钛铝合金的电解生产与晶粒细化

在电解低钛铝合金的工业化生产试验中 ,研究和对比了电解加钛和熔配加钛低钛铝合金的晶粒细化效果及其衰退行为。结果发现 :电解质中添加少量TiO2 对电解槽铝产量和电流效率影响较小 ,二者分别维持在12 0 0kg和 92 %左右 ,钛的吸收率在 95 %以上所生产的合金钛含量稳定 ,晶粒细化效果明显 ,晶粒尺寸随钛含量的变化趋势与熔配加钛合金相同 ;钛含量在 0 .1%～ 0 .2 %范围内时 ,电解加Ti合金晶粒细化效果的抗退化能力比熔配加Ti合金的强。

A356合金的低周疲劳行为及塑性应变能

采用电解低钛铝合金、工业纯铝与Al-10Ti中间合金,制备了具有不同钛含量的电解加钛A356合金(EA356合金)和熔配加钛A356合金(MA356合金),研究了加钛方式和钛含量对A356合金的应变能密度和低周疲劳性能的影响。结果表明:4种合金均表现为明显的循环硬化行为;具有较高钛含量的E14、M14合金的循环硬化能力高于低钛含量的E10和M10合金;合金的塑性应变能密度受应变幅的影响且具有循环相关性;高应变幅时,塑性应变能较高但随循环周次变化较小;当应变幅较低时,合金的塑性应变能较小但变化较大,特别是塑性较好的E10和M10合金;无论是电解加钛还是熔配加钛,钛含量为0.1%的E10和M10合金的的塑性应变能密度和疲劳寿命均优于钛含量为0.14%的E14和M14合金;合金的疲劳寿命对加钛方式不敏感,在相同钛含量下,两种加钛方式的合金具有相近的低周疲劳寿命。

电解生产低钛铝合金晶粒细化及衰退行为

选用含钛量为0 1%～0 3%的电解低钛铝合金,分别研究了钛对合金晶粒的细化效果和熔体保温时间对晶粒细化的衰退行为的影响,并与利用熔配加钛方法制得的相应含钛量的低钛铝合金进行了对比。结果表明,随着Ti含量的增加,两种加钛方式获得的低钛铝合金晶粒得到明显细化,晶粒尺寸随Ti含量的变化趋势相同。随着保温时间的延长,所有合金的晶粒尺寸均不同程度发生了粗化,Ti对晶粒的细化效果明显发生了衰退。电解加Ti的合金晶粒细化效果的抗衰退能力优于熔配加Ti的合金,这种趋势对含Ti量为0 1%～0 2%的合金特别明显。

电解生产低钛铝合金的晶粒细化及衰退行为

选用Ti质量分数为 0 .1%～ 0 .3 %的电解低钛铝合金 ,分别研究了钛对合金晶粒的细化效果和熔体保温时间对晶粒细化的衰退行为的影响 ,并与相应含钛量熔配低钛铝合金进行了对比。结果表明 ,随着Ti含量的增加 ,两种加钛方式的低钛铝合金样品晶粒得到明显的细化。随着保温时间的延长 ,所有合金的晶粒尺寸均不同程度发生了粗化 ,Ti对晶粒的细化效果明显发生了衰退。电解加钛铝合金晶粒细化效果的抗衰退能力优于熔配加钛铝合金 ,这种趋势对Ti的质量分数为 0 .1%～ 0 .2 %的合金特别明显。

原位钛合金化A356合金的组织与性能研究

研究了不同含钛量(分别为0 07%Ti、0 13%Ti、0 19%Ti)的原位钛合金化A356合金的微观组织和力学性能,并与相应含钛量熔配加钛A356合金进行了对比,发现原位钛合金化A356合金的二次枝晶臂间距小于熔配加钛合金,随着钛含量增加二次枝晶臂减小且趋势相同。较低钛含量原位钛合金化合金综合力学性能优于熔配加钛合金,但钛含量较高时两种合金的性能差别变小,甚至低于熔配加钛合金,原因在于较高钛含量的原位钛合金化合金中较高的铁含量严重降低了合金的塑性。

加钛方式及钛含量对A356合金的低周疲劳性能的影响

研究了不同加钛方式和钛含量对A356合金低周疲劳性能的影响,结果表明A356合金的循环硬化行为对合金的加钛方式和钛含量敏感。钛含量为0.14%的合金总是比钛含量为0.10%的合金具有更高的循环硬化率。在低应变时两种加钛方式的循环硬化行为类似,在高应变时电解加钛合金表现为类似“饱和”的准稳定形变状态,而熔配加钛合金表现为持续的循环硬化行为。疲劳寿命仅对含钛量敏感,钛含量为0.10%时合金的低周疲劳寿命要优于钛含量为0.14%的合金。但是加钛方式对疲劳寿命的影响很小,如果钛含量相近,则两种加钛方式合金的低周疲劳寿命差别不大。

钢铁仍将是21世纪中国结构材料的支柱

从矿产资源、能源消耗、生产成本、生产规模、市场需求及发展潜力、环境协调性、加工及使用性能、社会效益等几个方面 ,分析了钢铁与其他结构材料如有色金属、塑料、陶瓷及复合材料相比的优势 ,指出钢铁仍将是中国 2 1世纪结构材料的支柱。

原位钛合金化铝合金摩托车车轮的微观组织和力学性能

研究了变质处理和未变质处理原位钛合金化摩托车车轮的微观组织和力学性能 ,并与传统A3 5 6合金制造的车轮的微观组织和力学性能进行了对比 ,发现原位钛合金化A3 5 6合金车轮的组织均较传统A3 5 6合金的细小 ,不管是否经过变质处理 ,三种车轮的硅颗粒均得到明显的纤维化 ,但未变质处理的A3 5 6合金车轮的硅颗粒稍粗。利用未变质A3 5 6合金制造的车轮力学性能稍低于传统A3 5 6合金的 ,而经变质处理后 ,车轮的强度与传统车轮的相当 ,但塑性明显高于传统A3 5

控冷处理对中高碳Si-Mn无碳化物贝氏体钢的组织与性能的影响

探索了控制冷却热处理工艺对中高碳Si Mn无碳化物贝氏体钢的组织和力学性能的影响。结果表明,中高碳Si Mn钢经控冷工艺处理后在很宽的工艺参数范围内能够获得无碳化物贝氏体组织;随着试样在油中冷却时间的延长,块状残留奥氏体量不断减少,残留奥氏体薄膜含量不断增加;材料的强度、塑性和韧性随着油冷时间的延长而不断增加。材料经油中冷却7s～8s后在空气炉中360℃保温3600s～5400s处理具有最好的强度、塑性和韧性。这主要归因于残留奥氏体薄膜良好的机械稳定性和热稳定性及在机械载荷作用下的TRIP效应。

感应钎焊-淬火工艺对硬质合金工具钎焊组织及性能的影响

采用中频感应加热法将硬质合金头钎焊及母体淬火工艺一步完成,探讨了不同组合工艺对钎缝剪切强度的影响,结果表明:试验工艺减少了钎焊后的二次奥氏体化加热,有利于钎缝剪切强度的提高。钎焊后直接淬火工艺简单,在300℃回火时,由于β相的析出及细小的γ相对β相的强化作用而使钎缝剪切强度提高;在400℃回火时;由于γ相的增多及长大而使钎缝剪切强度下降。现场试验结果表明该工艺使用效果良好。

加钛方式及钛含量对A356合金的低周疲劳性能的影响

研究了不同加钛方式和钛含量对A356合金低周疲劳性能的影响,结果表明A356合金的循环硬化行为对合金的加钛方式和钛含量敏感.钛含量为0.14%的合金总是较钛含量为0.1%的合金具有更高的循环硬化率.在低应变时两种加钛方式的循环硬化行为类似,在高应变时电解加钛合金合金表现为类似"饱和"的准稳定形变状态,而熔配加钛合金表现为持续的循环硬化行为.疲劳寿命仅对含钛量敏感,钛含量为0.10%时合金的低周疲劳寿命要优于钛含量为0.14%的合金.但是加钛方式对疲劳寿命地影响很小,如果钛含量相近,则两种加钛方式合金的低周疲劳寿命差别不大.

电解加钛与熔配加钛对工业纯铝晶粒细化的作用

对比研究了电解加钛,以Al Ti和Al Ti B中间合金方式向工业纯铝熔配加钛以及向电解低钛铝合金中再熔配加Al B中间合金的细化效果。结果表明,不同加钛方式对纯铝都有较强的细化作用;在钛含量相同的条件下,电解加钛的晶粒细化能力明显高于熔配加Al Ti中间合金的;钛含量较低时,熔配加Al Ti B中间合金的细化效果略好于电解加钛的,钛含量较高时,二者的细化能力相当。向电解生产的低钛铝合金中再熔配加入Al B中间合金,可明显改善晶粒细化效果,尤其在较低的钛含量时表现得非常明显。

国内外铝硅活塞合金的研究及应用述评

综述了铝硅活塞合金的发展及研究现状。评述了铝硅活塞合金的种类,化学成分,晶粒细化,变质处理,合金化和热处理工艺等优化手段。指出了存在的问题及发展趋势。

加钛方式与钛含量对A356合金组织和性能的影响

研究了不同钛含量的电解A356合金的组织和力学性能,并与相应钛含量的熔配加钛A356合金进行了比较。结果表明:随着钛含量的增加,二者的晶粒和一次枝晶都明显细化,硅颗粒尺寸、纵横比均有所降低,硅颗粒圆形度有所增加,意味着硅颗粒形状得到改善。但当钛含量大于0.1%时,这种影响变弱。钛含量和加钛方式对合金的屈服强度和抗拉强度影响不大且二者相当,但塑性随着钛含量的增加而增加,当钛含量达到0.1%时,两种合金均具有最佳的塑性和质量系数。对具有相同钛含量的合金,电解加钛A356合金的晶粒和Si颗粒的尺寸小于相应钛含量熔配加钛A356合金,硅颗粒圆形度也优于相应熔配加钛A356合金,电解A356合金的塑性、质量系数均优于相应钛含量的熔配加钛A356合金,但加钛方式对硅颗粒纵横比影响不系统。

WC-Co硬质合金热处理后的TEM观察

对ＹＧ１１Ｃ和ＹＧ１３Ｃ两种牌号硬质合金热处理后的微观组织进行了ＴＥＭ分析。通过电子衍射花样的标定，确认了ＣｏｘＷｙＣｚ物相在淬火回火所得到的面心立方钴（α－Ｃｏ）中的存在，并结合硬质合金热处理前后抗弯强度的测定，对该类物相在面心立方钴中的作用进行了初步探讨。结果表明：ε－Ｍ，Ｃｏ３Ｗ，Ｃｏ７Ｗ６，κ－Ｃｏ３Ｗ９Ｃ４等物相在热处理后的硬质合金中可起到强化作用。

快速凝固Al-Si合金的组织形态及相结构

利用单辊旋淬法制备快速凝固共晶和过共晶铝硅合金条带,采用扫描电镜、透射电镜及XRD技术对试样的组织形貌、相结构进行表征。结果表明:快速凝固后组织明显细化,共晶和过共晶组织转变成了亚共晶组织;与平衡态相比,快速凝固有效抑制硅相的形核与生长,初生硅不能析出,α相领先共晶形核生长,形成α相和分布在α相间的羽毛针列状共晶体复合组织。

硬质合金截齿齿头的失效分析

运用扫描电镜等手段对神府煤田失效的采煤机截齿齿头（ＷＣＣｏ硬质合金）进行了失效分析，明确了该煤田截齿齿头的主要失效形式为崩齿、磨损和掉块。在断口分析的基础上阐明了造成失效的主要因素：冲击载荷达到或超过合金抗弯强度，煤层中的夹矸石对硬质合金的磨粒切削作用，周期载荷及热摩擦引起的冲击疲劳和热疲劳龟裂；并针对这些失效原因提出了延长截齿寿命的方法。

采煤机截齿用WC—Co合金的磨损、强度与断裂

综述了采煤机截齿用ＷＣ－Ｃｏ硬质合金的磨损行为与机理、影响抗弯强度的各种因素、断裂韧性与粘结相平均自由程的关系以及断裂的不同方式。认为磨粒磨损、冲击疲劳和热疲劳是截齿的主要失效形式，并指出硬质合金中ＷＣ晶粒的邻接度、晶粒尺寸以及粘结相结构的控制是目前提高截齿寿命的主要方向。

Sb对原位Mg_2Si/Al-5Si复合材料显微组织的影响

研究了Sb含量对Mg2Si/Al-5Si复合材料显微组织的影响。结果表明,随着Sb含量的增加,初生Mg2Si颗粒形貌明显发生了细化,Mg2Si形态由变质前的汉字体和枝晶状变为细小的、均匀分布的颗粒状,Mg2Si体积分数也有所增加。当Sb含量为0·4%时,细化效果达到最佳,由变质前的52μm变为25μm。当Sb含量超过0·4%后,Mg2Si颗粒尺寸开始粗化,因此,过量的Sb对Mg2Si颗粒的细化无益。Sb对Mg2Si颗粒的细化主要由于AlSb引起的异质形核作用,Sb使液相线温度和熔体表面张力σLV降低,对Mg2Si颗粒的细化也具有一定的作用。

复合变质对Al-20%Si合金耐磨性能的影响

在不同P、RE添加量下对P-RE复合变质和未变质的过共晶铝硅合金的耐磨性进行了研究。结果表明:P-RE复合变质明显提高了合金的耐磨性,当加入0.08%P和0.6%RE时,合金的耐磨性达到最佳,磨损失重量从未变质的5.2mg降低到4.225mg,减少了19%。磨损主要为磨粒磨损,磨粒来源是硅相的破碎剥落。合金耐磨性能的改善与复合变质引起的共晶硅和初晶硅颗粒的细化和合金强度、塑性的提高有关。