Mn元素对Al-Si合金富铁相析出影响的热力学计算

本研究选取不同Mn元素含量的Al-7 wt%Si-0.2 wt%Fe铝液为研究对象,利用热力学软件定量计算了Mn元素添加量对铝液Scheil-Gulliver冷却凝固过程的析出相。结果表明:不同Mn元素含量的铝液冷却过程中相转变顺序有所不同,添加一定量的Mn元素可利于铝液凝固过程中析出Al3MnSi2相;添加Mn元素并不会大幅减少完全凝固后β-AlFeSi相的质量比,且不同Mn元素含量的铝合金中β-AlFeSi相质量比相差不超过1%,说明难以通过添加Mn元素来减少铝液完全凝固后的β-AlFeSi相质量比;铝液凝固末期,β-AlFeSi与Al3MnSi2发生共晶反应,Al3MnSi2对β-AlFeSi的形貌可能具有改性作用,是β-AlFeSi与Al3MnSi2的共晶相呈现出不规则形状的主要原因。

IF钢生产过程非金属夹杂物行为研究

对首钢京唐生产IF钢的同一浇次前2炉的RH精炼、镇静和中间包浇铸过程进行了系统取样,并利用Aspex自动扫描电子显微镜分析统计了钢中夹杂物的成分、尺寸等信息.研究发现,Al2O3-TixO复合夹杂物在Ti合金化和二次氧化的情况下都会生成,并随着精炼的进行逐渐转变为Al2O3,这与热力学计算的结果一致;而Al2O3可以作为Al2O3-TixO的形核核心,形成Al2O3-TixO包裹Al2O3的夹杂物,并且在Al2O3-TixO转变为Al2O3的过程中会导致钢滴进入夹杂物内部,从而形成Al2O3包裹钢滴的夹杂物.

汽车用铝合金精炼技术研究及应用

文章介绍了铝合金中气体和夹杂的形成原因、存在形式及铝熔体精炼的主要方法,研究制定了氮气氯气混合气体精炼的工艺参数,并与氮气精炼方法进行了对比试验。结果表明,采用氮气氯气混合气体精炼可将氢含量降至0.11 mL/100g Al、夹杂含量降至0.18 mm^(2)/kg,与氮气精炼方法相比提升效果显著,可满足汽车用铝合金型材的应用要求。

铝液凝固过程中显微组织对溶质元素偏析的影响

以溶质元素分配系数小于1的元素Fe、Si、Ga、Zn为研究对象,通过分析工业试验条件下铝液凝固过程中杂质元素含量变化,以及对应的显微组织(包括晶粒形貌、尺寸和金属间化合物),并与热力学计算软件Factsage计算的Scheil-Gulliver冷却条件下杂质元素含量和析出相进行了比较。研究发现,铝液凝固初期固相中杂质元素含量最低,且均大于理论计算值,随着凝固的进行,杂质元素含量逐渐增高且与理论值偏差越来越大,出现以上现象的原因包括:1)铝液实际凝固过程中存在边界层效应,即从固相中排出的杂质元素没有完全扩散到液相中;2)铝液实际凝固过程中存在微观偏析现象,即沿着晶界处有Al-Fe-Si中间相析出。另外,发现本研究试验条件下铝液凝固组织有粗大柱状晶、细小柱状晶、等轴晶,粗大的柱状晶更有利于提高部分杂质元素的偏析提纯效率,通过控制提高强制冷却可以促进粗大柱状晶的形成。

纳米TiC复合焊丝和7075铝合金的脉冲TIG焊组织和性能及工艺优化

使用纳米TiC复合(Al-Zn-Mg-Cu)焊丝对7075-T651铝合金板材进行交流脉冲钨极氩弧焊(tungsten inert gas,TIG),以焊缝抗拉强度为响应值,通过正交试验分析优化焊接脉冲电流、脉冲频率和焊接速度3个参数,对不同工艺下的焊缝进行拉伸测试、气孔率分析和微观组织分析。结果表明,在焊接电流过高和焊接速度过低时,容易导致纳米颗粒聚集,氢气泡在颗粒处形核并汇集长大,形成气孔。通过正交试验法探究纳米TiC复合焊丝焊接7075铝合金的最佳工艺为基值电流160 A,脉冲电流180 A,脉冲频率100 Hz,焊接速度3 mm/s。在合适的焊接工艺下,纳米颗粒在基体中的均匀分散,同时可以抑制晶内析出相长大,提高焊接接头性能。

VAE乳液的性质及其应用研究

VAE乳液是醋酸乙稀-乙烯共聚乳液的简称,是以醋酸乙烯和乙烯单体为基本原料,与其他辅料通过乳液聚合方法共聚而成的高分子乳液。乙烯与醋酸乙烯共聚物通常称为“EVA”,其乳液国内常称为“VAE乳液”。VAE乳液以其高品质、可调性和环境友好性等特点,在建筑、道路和石化领域得到了广泛应用。文章将从建筑涂料、粘结剂、防水剂、修补材料、道路材料、石化产品等角度进行综述,探讨近年VAE乳液在建筑、道路及石化行业中的应用,为VAE乳液的应用开发提供参考。

5182-H111铝合金板材弯曲性能和拉伸性能的关系

通过大量检测5182-H111板材的拉伸性能(强拉强度、屈服强度、伸长率)和弯曲性能,并对板材弯曲裂纹产生的原因进行了宏观分析。结果表明,通过板材弯曲过程中的弯曲半径r、板材厚度t、伸长率A之间的关系式A=(t/2)/(t/2+r),板材伸长率A可以定量化表征5182-H111板材的弯曲性能,板材伸长率越高,弯曲性能越好。统计结果表明,可采用(A-A_O)/A_O作为板材产生弯曲裂纹的临界弯曲裂纹参数,当(A-A_O)/A_O值为正值,板材表面无裂纹,因此在稳定化生产条件下可以不检测弯曲性能。

时效处理对6082铝合金阻尼性能的影响

对6082铝合金在不同时效处理状态下的阻尼性能进行了研究。结果表明,时效态6082铝合金的内耗值随着温度的升高而增大,其存储模量随着温度的升高而降低。当温度低于135℃时,合金的阻尼机制为位错阻尼,欠时效铝合金中析出相较少,位错运动阻碍较小,使其呈现出较高的阻尼性能;当温度高于260℃时,由于界面阻尼和位错阻尼的协同作用,峰值时效态铝合金具有较高的阻尼性能。

大规格铝合金型材挤压在线淬火变形原理

分析并总结出大规格铝合金型材挤压在线淬火变形的过程和原理,对型材淬火变形造成的形位尺寸缺陷进行具体分析并提出解决方案。淬火变形是冷却过程中型材热胀冷缩以及内部应力综合作用的结果,其过程分为"正变形-恢复-反变形"三个步骤,型材最终向冷却速度慢的部位变形。通过变形情况来判断并调整型材不同部位的淬火冷却强度,同时采用局部提前冷却技术,可以在保证型材力学性能的前提下有效减少或避免大规格型材由于淬火引起的弯曲、开口尺寸变化、平(弧)面变化、波浪和扭拧等缺陷。

A356.2铸造铝合金铸锭内针孔缺陷的控制分析

为探索A356.2铸造铝合金铸锭的科学工艺方法,在阐述铸锭内针孔缺陷成因的基础上,对A356.2铸造缸盖铸件过程中铸锭内针孔缺陷进行了分析。通过加强缺陷检验和分析缺陷形成原因,提出从除气、过滤等角度加强针孔缺陷控制,改进铸件铸造工艺,能够提高铸锭内部质量,为相关铝合金材料生产提供参考。

大型挤压在线淬火装备的现状和改进方案研究

介绍了国内大型铝合金挤压在线淬火装备的现状及存在的问题,并根据传热学相关理论和现场试验,提出了新的多功能在线淬火系统。该系统将风、水雾、水喷淋、驻波淬火集成于一体,覆盖挤压在线淬火所有的冷却强度区间,解决了目前大型挤压在线淬火装备存在的功能不全、冷却能力存在盲区、最大冷却能力不足及淬火变形等问题,并实现首根产品正常淬火,大大提高了产品淬火性能和成品率。

退火工艺对阳极铝箔组织和性能的影响

利用金相显微分析、蚀坑腐蚀等方法研究了不同退火工艺对用偏析法提纯和三层液法提纯两种不同精铝原料配比生产的高压阳极铝箔再结晶组织及表面晶粒大小、取向、形貌及分布的影响。结果表明:再结晶组织主要由立方织构组成,偏析法提纯生产的阳极箔在300℃保温1 h完成再结晶,立方织构占有率趋于最大值,三层液法提纯的阳极箔在350℃保温1 h完成再结晶,立方织构占有率达到最大值;偏析法提纯的阳极箔最佳退火工艺为300℃×1 h+510℃×10 min,三层液法提纯的阳极箔最佳退火工艺为:350℃×1 h+510℃×10 min;510℃下退火时间过长会引发晶粒粗大,减少立方织构的含量。

高速列车铝合金齿轮箱微观夹杂物研究

为提升高速列车齿轮箱的可靠性,采用金相及EDS能谱分析研究了高铁齿轮箱材料中的微观夹杂物的形态及成分。结果表明,微观夹杂物主要是富Fe相。通过MAGMAsoft软件模拟齿轮箱铸造过程发现,快速凝固时,形成的Fe相呈鱼骨状,凝固缓慢时,Fe相呈长针状。试样P-V曲线数据表明,裂纹更容易在长针状富铁相试样中扩展,说明危害性更大。设计齿轮箱铸造工艺时,关键区域应尽量采取激冷措施,降低铁元素的危害,提升齿轮箱的安全系数。

退火温度对拉深成形用Al-3.5Mg合金板材组织与性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、拉伸试验等方法,研究了退火温度对拉深成形用Al-3.5Mg合金板材显微组织、常规拉伸性能和成形性能的影响。结果表明,随着退火温度的升高,Al-3.5Mg合金的强度和屈强比呈阶梯式降低,伸长率逐渐增大;n值、r值和LDR值等成形性能指标显著提高,且各向异性程度呈先增大后减小趋势;退火温度在340~360℃时,显微组织发生完全再结晶演变。建立了Al-3.5Mg合金屈服强度与晶粒尺寸之间的Hall-Petch量化公式。工程实践证实,工业大生产采用360℃退火8 h,可以确保最终拉深成形的效果。

SPA-H钢LF精炼过程非金属夹杂物行为研究

对武汉钢铁股份有限公司条材总厂"BOF→LF→CSP"工艺生产SPA-H钢2个炉次的LF精炼过程进行了系统取样,并利用Aspex自动扫描电子显微镜分析统计了钢中夹杂物的成分、尺寸、面积和数量。研究发现,当钢-渣反应和钢-炉衬反应达到平衡时夹杂物在CaO-Al2O3-MgO三元系相图中呈直线分布,通过对比2个炉次钢中夹杂物的转变,说明控制精炼渣成分和精炼时间,可以使部分Al2O3夹杂物进入CaO-Al2O3-MgO三元系低熔点区,并且在软吹过程中能够获得较好的夹杂物去除效果。

高级别船板钢炉外精炼过程洁净度研究

为了研究采用BOF-LF-RH-CC工艺生产的A32船板钢洁净度水平,进行了三炉工业实验.通过对冶炼过程系统取样分析,研究了钢中总氧、氮含量变化,夹杂物的转变规律及机理.结果表明:该工艺生产的船板钢有较高的洁净度,中包总氧控制在2×10-5以下,氮含量控制在4×10-5以下;LF精炼过程中,钢中总氧、夹杂物数量密度和平均尺寸均降低,夹杂物转变为Ca O-Mg O-Al2O3三元系;RH精炼过程中,钢中总氧和夹杂物数量密度降低,而夹杂物平均尺寸升高;钙处理过程中,夹杂物数量密度升高,而夹杂物平均尺寸降低,夹杂物转变为Ca O-Al2O3-Ca S三元系.

BOF-LF-CSP工艺低碳铝镇静钢精炼过程的夹杂物变化

对BOF-LF-CSP工艺生产低碳铝镇静钢精炼过程连续密集取样,运用ASPEX扫描电镜统计分析了夹杂物成分、尺寸分布和数量变化.发现喂铝线后夹杂物数密度和面积分数都急剧增加.精炼20 min至钙处理前软吹期间,夹杂物数密度变化不大,但夹杂物面积分数却明显下降.精炼结束时主要为含有少量CaO的MgO-Al_2O_3尖晶石类夹杂.钙处理后,夹杂物数密度和面积分数都有增加,主要为钙铝酸盐和由于喂入过量钙生成的CaS夹杂.

时效工艺对6082-T6板材弯曲性能的影响

研究了实际生产条件下时效工艺对6082-T6板材力学性能、弯曲性能以及时效析出相的影响,并分析了板材伸长率和弯曲性能之间的关系。结果表明,板材伸长率可表征板材的弯曲性能,δ=(t/2)(t/2+r)较好地表征了产生弯曲裂纹的临界伸长率δ、板材厚度t、弯曲半径r之间的关系;155℃×(4~16)h时效的板材表现出欠时效特征,时效析出相为GP区+细小的针状β″相,此时伸长率高达17%以上,弯曲性能较好。分别对实际生产条件下两种时效工艺(170℃×12h、155℃×12h)的6082-T6板材的力学性能进行了对比,发现在155℃×12h时效的各厚度板材伸长率均较高且弯曲性能较好,抗拉强度、屈服强度也均较高。

硼化处理去除铝中钒、钛的热力学研究

通过计算成分为Al-0.064Si-0.106Fe-0.004Ti-0.005V的铝液在硼化处理过程中的成分变化和析出相,分析了B添加量对铝液中V、Ti含量的影响,并提出了硼添加量的推荐计算公式。结果表明,提高铝液温度有利于提高B的溶解度,铝液在硼化处理的温降过程中优先析出TiB2相,然后析出VB2相;通过控制B的添加量和铝液温度,可以将铝液中溶质V、Ti含量分别控制在0.0005%和0.0025%以下,合理的B添加量可以根据铝液初始的Ti、V元素含量进行计算。

Al-Si-Mg系铝合金熔体吸氢热力学研究

通过建立铝合金熔体吸氢的热力学过程模型,分析了影响Al-Si-Mg系铝合金熔体吸氢的热力学因素。结果表明,降低空气湿度、熔炼温度、压力有利于降低铝液吸氢速率;Si、Mg含量与空气/铝液界面处的氢含量成线性关系,提高Si含量、降低Mg含量有利于降低空气/铝液界面处的氢含量,从而降低铝液的吸氢速率。