不同成分铝硅合金熔体混合对初生硅相细化的研究

研究了高温过共晶Al Si合金熔体和低温亚共晶Al Si合金熔体混合后对微观组织的影响。结果表明 :熔体混合并迅速搅拌后的初晶硅大大细化 ,在 2min内浇注 ,可以获得分布均匀且尺寸小于 2 5 μm的初晶硅 ;随着熔体保持时间的延长 ,初晶硅的尺寸有增大的趋势。探讨了对硅相的细化机理。

熔体混合处理对过共晶铝硅合金显微组织的影响

研究了过共晶铝硅合金在熔体混合处理时高、低温熔体的成分及配比对初生硅相细化的影响,探讨了熔体混合工艺的长效性和重熔稳定性。结果表明:混合前高、低温熔体的硅含量差异越大,则混合后合金中初生硅相越细小;Al-30%Si与Al-10%Si合金熔体按质量比1∶1混合可获得最佳的细化效果,其初生硅尺寸为36.9μm;混合熔体炉外停放有效期小于5 min,而在830℃的炉内保温100 min以内,初生硅的尺寸均在36μm左右;熔体混合处理具有较好的一次重熔稳定性,但其细化效果随着二次重熔保温时间的延长而逐渐丧失。

双熔体混合-快速凝固原位生成TiB_2/Cu复合材料的研究

利用双熔体混合-快速凝固的原位反应技术制备了Cu-纳米TiB2复合材料。用XRD、TEM等手段对TiB2/Cu复合材料进行结构分析。研究表明,铜基体中分布着尺寸约40 nm的TiB2颗粒,对Cu基体有良好的增强作用,同时对双熔体混合反应生成TiB2的热力学进行了讨论。

高温纯铝低温高硅铝合金熔体混合对组织的影响

通过过热纯铝液与半固态过共晶铝硅合金熔体混合,研究了凝固组织的变化,并对比了750℃熔炼浇注与常规熔体混合两种方法对组织的影响。结果表明,前者所得的合金凝固组织兼具亚共晶和过共晶铝硅合金组织特征,并且能很好地细化初生Si相。后两种方法所得合金只具有一般过共晶铝硅合金组织特征,且对初生Si相的细化效果不显著。

熔体混合对Al-5%Fe合金组织的影响

为细化Al-5%Fe合金中的初生Al3Fe相,研究了高、低温熔体混合工艺对合金组织的影响。实验结果表明,高低温熔体混合处理工艺能在较大程度上改善Al3Fe相的形貌和尺寸:未经熔体混合工艺处理的合金组织主要为粗大的长针状Al3Fe相,组织分布稀疏且不均,熔体混合处理后,粗大的针状相转变为小针状和颗粒状,组织分布的均匀性和致密性大大提高。研究结果还发现,熔体混合工艺存在一个最佳的高温熔体温度,过高的高温熔体温度反而导致组织粗大。经X衍射物相分析发现,熔体处理前后的物相并没有发生变化,仍为-αAl和Al3Fe相。研究认为,熔体混合细化组织的主要原因一是提高了形核率,二是抑制了Al3Fe相沿择优取向的生长。

熔体混合与电磁搅拌对Al-20Si合金中初生Si相的细化效果

采用电磁搅拌和熔体混合技术制备Al-20Si合金,研究表明,单纯采用电磁搅拌技术制备Al-20Si时,会产生偏析层,其初生Si相平均尺寸在60μm以上;而采用熔体混合+电磁搅拌复合处理可使Al-20Si合金中的初生Si相尺寸降至16μm以下,并消除在单纯电磁搅拌合金边缘出现的粗大的初生Si相的偏析层。熔体混合处理处理还可以强化过共晶Al-20Si合金的电磁搅拌效果,获得良好细化效果。

熔体混合处理消失模铸造AZ91合金组织及性能研究

采用熔体混合处理技术对AZ91合金在消失模铸造条件下的组织形貌和力学性能作了研究,结果表明,熔体混合处理能够细化AZ91的组织,并显著提高力学性能(当混合温度为720℃时抗拉强度比不细化时提高24%),其效果强于传统的熔体高温处理。熔体混合处理通过在混合液体中产生更多的核胚以增加形核,来细化枝晶组织。

高低温熔体混合处理对过共晶铝硅合金凝固组织的影响

采用高低温熔体混合处理工艺研究了熔体混合温度和混合后的保温时间对Al-20%Si过共晶铝硅合金凝固组织的影响。熔体混合处理过程中,高温低硅熔体倒入低温高硅熔体进行混合。研究结果表明,熔体混合处理后,Al-20%Si过共晶铝硅合金具有过共晶和亚共晶铝硅合金的组织特点,而初晶硅和α(Al)固溶体同时得到细化。

熔体混合及等温处理制备半固态过共晶铝硅合金的研究

采用熔体混合及等温处理制备半固态过共晶铝硅合金,研究了等温处理参数对Al-20%Si合金中初生硅形态的影响。结果表明,熔体混合可显著细化初生硅组织,在610℃下保温15 min等温循环加热3次后Al-20%Si合金中初生硅球化效果显著,形状因子最高。

熔体混合处理对Al-20%Si合金中初生硅形态的影响

研究了熔体混合时高低温熔体的温度及成分对Al-20%Si合金中初生硅形态的影响。利用光学显微镜观察组织,运用Image Pro金相分析软件测定了初生硅的平均直径和形状因子。结果表明,熔体混合可明显改善初生硅形态,采用适当的高温熔体(1050℃)与低温熔体(690℃)混合后,初生硅细化效果最佳,其平均直径为34μm。混合前高低温熔体硅成分差异越大,初生硅细化效果越好。

成分互补熔体混合对过共晶铝硅合金组织的影响

利用成分互补熔体混合处理制备了Al-20%Si合金,并通过1次、2次重熔检验熔体混合的效果,利用金相显微镜分析了其微观组织。结果表明成分互补熔体混合处理可以有效地细化初生硅颗粒,且混合的熔体成分差异越大,细化效果越明显;经1次重熔后仍能保持一定的细化效果,但2次重熔后细化效果消失。

用高低温熔体混合法制备Al-18%Si合金

采用熔体混合法将不同温度的纯铝熔体与600℃半固态Al-36%Si合金熔体混合制备Al-18%Si合金,研究纯铝液温度、保温温度和保温时间对Al-18%Si合金初生硅相显微组织及力学性能的影响。实验结果表明:熔体混合法可制得初生硅为颗粒状且均匀分布的Al-18%Si合金;在一定范围内,初生硅的粒径随熔体温差的增大而减小,随保温时间的延长呈先减小后长大的趋势;900℃的铝液与600℃半固态Al-36%Si合金熔体混合后于750℃保温20 min获得的Al-18%Si合金力学性能最好,初生硅平均粒径最小。

熔体混合与半固态电磁搅拌复合处理对初生Si相细化的研究

本文分别采用半固态电磁搅拌法和熔体混合结合电磁搅拌技术来制备Al-20%Si合金,研究表明单纯采用电磁搅拌技术制备Al-20%Si时,会产生偏析层,其初生Si平均尺寸在60μm以上;而采用熔体混合+电磁搅拌复合处理可使Al-20%Si合金中的初生Si尺寸降至16μm以下,可消除在单纯电磁搅拌合金边缘出现的粗大的初生Si的偏析层,并且熔体混合处理处理还可以强化过共晶Al-20%Si合金的电磁搅拌效果,可获得良好细化效果。

熔体混合对过共晶Al-Si合金细化的研究

研究了高温Al-30%Si合金熔体和低温Al-7%Si合金熔体混合后浇铸得到的过共晶Al-Si合金显微组织及力学性能。结果表明:不同成分的高低温熔体混合后可有效细化过共晶Al-Si合金的初晶Si尺寸;混合前熔体温差越大,初晶Si细化效果越好;随着混合后静置时间的增加,初晶Si的尺寸变大,Al-Si合金硬度增加。并探讨了其细化机理。

熔体混合处理对ZA27合金组织和性能的影响

采用正交试验设计方法研究了熔体混合处理对ZA27合金组织与性能的影响。结果表明熔体混合处理能够明显提高ZA27合金力学性能,细化合金铸态组织。当高温熔体温度为720℃,低温熔体温度为500℃时,ZA27合金综合力学性能最好,可使ZA27合金中的α相由粗大树枝状变为细小花瓣状结构。处理后的合金硬度为HB 122.5,比未处理的提高10.7%;冲击韧性为18.5 J/cm2,比未处理的提高63.5%。

熔体混合与T6热处理对多元高硅铝硅合金组织和耐磨性能的影响

基于熔体状态的改变,文中研究了熔体混合与T6处理对多元过共晶Al-18%Si合金组织与干摩擦磨损性能的影响。结果表明,经熔体混合处理后初晶硅显著细化,金属型凝固条件下其晶粒尺寸由36μm减小到10.3μm,并且棱角钝化。添加Sr元素可同时变质共晶硅为纤维状,热处理后共晶硅球化。合金经过熔体混合与T6热处理后,磨损量降低38.9%,耐磨性能与磨损形貌得到显著改善,其主要与熔体混熔引起初晶硅的细化及热处理弥散析出相引起合金强度的提高有关。

半固态加热对熔体混合后铝硅合金组织的影响

通过对熔体混合后的高硅铝合金进行半固态加热处理,采用金相分析等手段对半固态加热后Al-20%Si合金组织演变规律进行研究。试验表明:半固态加热后的组织依赖于原始组织,熔体混合后得到的均匀细小的组织再进行半固态加热后容易球化。在590℃下进行5min循环加热3次可以获得细小、近球形组织。

熔体混合细化变质处理对A356铝合金组织的影响

为提高A356铝合金细化变质效果、降低成本,对其进行熔体混合细化变质处理,并与常规细化变质处理进行对比。结果表明,熔体混合细化变质处理具有更佳的细化变质效果,熔体互混过程中能充分地进行粒子和能量交换,第二相粒子自发地从化学势高的相进入化学势低的相,降低系统总的自由能,使系统趋于达到平衡。由于改变第二相粒子在液相中的浓度,使第二相粒子平衡分配系数K_0改变,结晶析出行为改变,降低了第二相粒子的富集偏析,明显改善细化变质效果。

熔体混合金锡共晶合金非规则共晶组织的形成

采用高低温熔体混合凝固处理,研究了不同高温液相温度380,390和400℃(低温液相温度均为274℃)条件下,金锡共晶合金凝固组织演变规律及非规则共晶组织的形成。研究表明:熔体混合可有效地改变金锡共晶合金的凝固组织结构,随着高温液相温度的提高,合金的凝固组织可以从常规层片状组织转变为块球状的非规则共晶组织,熔体混合金锡共晶合金中非规则共晶组织的形成机制为枝晶熔断机制。

高低温熔体混合对Au-20Sn共晶合金凝固组织的影响

研究了高低温熔体混合处理对Au-20Sn(质量分数,%)共晶合金凝固组织的影响,分析了Au-20Sn合金凝固组织随熔体混合处理中高温熔体温度变化(低温熔体温度均为283℃)的演变规律.结果表明,高低温熔体混合处理能有效改善合金凝固组织结构,采用适当的高温熔体(350℃)与低温熔体(283℃)进行熔体混合自然冷却凝固,会抑制初生相ζ'-Au_5Sn的析出,得到细小全层片共晶组织.但当高温熔体温度偏高(360℃)或偏低(340℃)时,Au-20Sn共晶合金凝固组织中均存在初生相ζ'-Au_5Sn.高低温熔体混合处理改善合金凝固组织的主要原因是降低了凝固过程中Au富集的偏析现象,改变了ζ'-Au_5Sn相的结晶析出行为.在220℃热压缩变形过程中,熔体混合得到的细小全层片组织具有良好的热压缩变形能力,表现为具有较低的屈服应力和恒应力-应变平台.