过共晶硅石墨铝复合材料变质剂的选择

Ｐ 复合变质剂和ＰＲｅ 双重变质剂对共晶硅和过共晶硅铝都是较好的变质剂，但不能使过共晶硅石墨铝获得良好的变质效果。通过分析过共晶硅石墨铝变质剂的特殊性，研究得到了合适、可靠的ＰＧｒ 变质剂，同时为共晶硅石墨铝的变质剂的选择提供了参考。

重力铸造过共晶硅石墨铝复合材料的组织和性能

采用搅拌熔铸法 ,在重力场条件下浇铸制备了过共晶硅石墨铝复合材料。结果发现 ,制备的过共晶硅石墨铝复合材料保持了石墨的润滑性能 ,同时由于材料中硅含量高且获得较好的变质效果 ,该材料的综合力学性能和物理性能比共晶硅石墨铝更优越 。

过共晶硅铝合金缸体网纹珩磨工艺探究

利用珩磨机床对某过共晶硅铝合金缸体进行缸筒网纹珩磨试验,探究过共晶硅铝合金缸体网纹珩磨工艺方法。结果表明,由粗珩、半精珩、精珩、硅开放4道工序组成的珩磨方案,能够实现过共晶硅铝合金缸体网纹珩磨加工。试验结束后检测网纹珩磨精度,满足过共晶硅铝合金缸体工作面微观特征参数要求。

过共晶铝硅合金中硅相细化的研究进展

过共晶铝硅合金因其耐磨性能良好而受到关注,但组织中含有粗大的初晶硅和针状的共晶硅,限制了其进一步广泛使用。本文综述了当前过共晶铝硅合金中硅相细化的一些方法,如合金化、变质处理和改进制备工艺等。其中重点介绍了合金化对过共晶铝硅合金中组织的作用;然后对各种变质剂的细化效果进行了对比分析;并讨论了改进制备工艺对硅相尺寸和形貌的影响;最后指出未来的研究方向应集中开发出适用于广泛使用的新型复合变质剂,并通过变质和改进制备工艺相结合,获得性能更加优异的过共晶铝硅合金。

熔体净化和急冷协同对含镧过共晶铝硅合金组织凝固及力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和差示扫描量热仪等研究了熔体净化和急冷协同作用对Al-(16-24)Si-0.1La合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明,与熔体急冷相比,熔体净化和急冷协同作用可完全抑制硅含量不超过20wt%的过共晶Al-Si-0.1La合金中初生硅的析出,明显细化Al-(16-24)Si-0.1La合金中的共晶组织,提高共晶组织的显微硬度。因此,熔体净化与急冷协同处理是改善过共晶铝硅合金凝固组织和力学性能的有效方法。

熔体深过冷过共晶铝硅合金的凝固组织研究

本工作采用熔体急冷装置对过共晶铝硅熔体进行深过冷处理,采用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射仪等手段,研究了硅含量和熔炼工艺对熔体深过冷过共晶铝硅合金凝固组织的影响。研究结果表明,合金在800℃熔炼,保温时间为30 min时,熔体深过冷处理可抑制Al-(14~18)Si合金熔体在凝固过程中初晶硅的析出。当Al-18Si合金在800℃熔炼,保温时间超过30 min时,深过冷Al-18Si合金熔体在室温金属模型中凝固时可完全抑制初晶硅的析出,获得无初晶硅的凝固组织。

冷却速度对过共晶铝硅合金凝固组织和耐磨性能的影响

试验研究了在不同的冷却速度下凝固的Al 2 0 %Si和Al 30 %Si(质量分数 ,下同 )合金的组织和耐磨性。实验结果表明 ,冷却速度对过共晶铝硅合金的凝固组织和耐磨性能有显著的影响。随着冷却速度的增加 ,Al 2 0 %Si和Al 30 %Si合金的凝固组织组成、初生硅的形貌和尺寸都发生明显的变化 :冷却速度小于 0 .1K/s的炉冷试样和冷却速度小于 1K/s耐火砖型铸造试样的凝固组织由 (α +Si)共晶和初生Si相组成 ,初生Si相呈粗大的片状 ,共晶Si呈针状 ;冷却速度约 10K/s的金属型铸造试样的凝固组织由 (α +Si)共晶、枝晶状α相和初生Si相组成 ,初生Si相为块状或长条状 ,共晶Si呈细小的针状 ,并且凝固组织中出现的枝晶状α相 ;凝固速度为 (10 3 ～10 5)K/s的过喷粉末的凝固组织也是由 (α +Si)共晶、枝晶状α相和初生Si相组成 ,初生Si相为块状。而喷射沉积快速凝固Al 2 0 %Si和Al 30 %Si合金的沉积态组织都是由Si相和α相组成 ,细小的Si相均匀分布在α基体中。随着冷却速度的增加 ,Al 2 0 %Si和Al 30 %Si合金的凝固组织中初生硅的尺寸明显减小 ,磨损机制发生变化 。

镧、钇稀土在过共晶铝硅合金中的作用

研究了稀土镧和钇对过共晶铝硅合金的微观组织和力学性能的影响．实验合金为Ａｌ－２２％Ｓｉ，所加稀土为富镧混合稀土（含８０％Ｌａ）和Ａｌ－８８％Ｙ中间合金，加入量分别为０．６％～１．４％Ｌａ和０．１０％～０．１８％Ｙ．合金熔化精炼后在预热至２５０°Ｃ的金属型中浇铸成１２ｍｍ×６０ｍｍ试棒，浇注温度７４０°Ｃ．高温力学性能测试３００°Ｃ下保温３０ｍｉｎ后的拉伸强度．实验结果表明：单独加入稀土不能细化初晶硅，结合磷的作用，镧、钇可实现初晶硅和共晶硅的双重变质，其中初晶硅可细化至２２μｍ左右；适量Ｌａ可形成有利于提高高温性能的Ａｌ５ＳｉＣｕ２Ｌａ化合物；Ｙ可以有效地抑制该化合物长成粗大针状．经淬火及稳定化回火热处理后，合金室温抗拉强度可达２７６ＭＰａ，高温强度可达１７４ＭＰａ．

过共晶铝硅合金细化变质剂的研究

研究了一种过共晶铝硅合金的复合细化变质剂 ,具有同时细化初晶硅和变质共晶硅的良好效果 ,变质处理的过共晶铝硅合金中的块状初晶硅最大尺寸和杆状共晶硅长度尺寸均小于 10 0 μm 。

Bi对A390过共晶高硅铝合金摩擦磨损特性的影响

采用自行改制的MM-200型摩擦磨损试验机研究了Bi对A390过共晶高硅铝合金摩擦磨损性能的影响规律.结果表明,由于Bi的熔点只有270℃,在摩擦过程中容易熔化渗出,并在磨损表面形成铋润滑膜而起到自润滑作用,从而降低合金的摩擦系数,改善其摩擦性能的稳定性,使合金的磨损量及摩擦表面温度降低.当Bi含量为2%-3%时,合金的减摩耐磨性能最佳,其摩擦系数为0.386,磨损量为22.5 mg.

过共晶铝硅自生梯度复合材料的组织与性能

用电磁分离工艺成功制备了初生Si相体积分数、材料显微硬度和耐磨性沿径向呈梯度分布的棒状复合材料 ,讨论了梯度层的形成过程。微观组织观察和力学性能测试结果表明 :在近外壁区域形成了体积分数高达16 %的细小初生Si相偏聚区 ,此区硬度高 ,耐磨性好 ,中心区为细小和均匀的共晶组织 ,两部分之间为颗粒体积分数渐变的过渡区 。

复合变质对过共晶高硅铝合金组织和性能的影响

研究了复合变质对过共晶铝硅合金组织和性能的影响 ,实验结果表明 :经采用ZXH复合变质剂变质处理后 ,过共晶铝硅合金中的初晶硅晶粒平均尺寸由变质前的 2 5 0 μm变为 35 μm ,抗拉强度由变质前的 178MPa提高到2 36MPa ,冲击韧度由变质前的 7J/cm2 提高到 15 .4J/cm2 。所使用的这种新型变质剂具有同时细化初晶硅和共晶硅的功效 ,且具长效性。由此说明 ,这种复合变质剂是一种强效变质剂 ,工艺宽容性好 ,便于在生产中推广应用。

快速凝固过共晶铝硅合金的微观组织特征及耐磨性研究

利用单辊旋淬快速凝固法制备Al-21Si和Al-30Si过共晶铝硅合金,采用扫描电镜、透射电镜及XRD技术对所制备合金的组织形貌和相结构进行表征.结果表明:快速凝固合金形成微纳米晶组织,晶粒明显细化.Al-21Si过共晶合金凝固组织由羽毛针状(α-Al+β-Si)共晶体和雪花状α-Al相组成;快速凝固有效抑制初生硅相的形核与生长,α-Al相领先共晶形核生长,形成微纳米级亚共晶组织.Al-30Si高硅过共晶合金初生硅相细小钝化,初晶Si相显微结构为孪晶形貌,呈典型的过共晶组织特征.快速凝固显著提高了合金的显微度和耐磨性,快速凝固Al-21Si合金的耐磨性是传统铸造合金的5倍.

电磁搅拌过共晶铝硅合金的显微组织

对电磁搅拌Al-24％Si合金的显微组织进行了研究,结果表明,初晶硅可以被打碎,同时碎片有聚集长大的现象;在非平衡凝固过程中析出α相且可以被打碎,破碎的α相呈圆球状或蔷薇状分布在剩余的液相中。在试样表面有富硅层出现。

固溶处理对快速凝固过共晶铝硅合金组织性能的影响

利用单辊旋转甩带法制备快速凝固铝硅合金薄带,并对其进行固溶处理,研究了不同固溶热处理工艺对合金组织和性能的影响。结果表明,快速凝固使Si相的形核和析出受到抑制,α相领先析出;与铸态组织相比,过共晶成分的铝硅合金经快速凝固后得到微纳米级亚共晶组织,且在随后的固溶处理过程中,随着保温时间的延长,Si元素从基体中脱溶析出并逐渐聚集长大,形成细小的Si颗粒均匀分布于基体之上。在480℃下保温100min并水淬,经自然时效96h后,Si相颗粒细小且圆整度高,合金硬度(HV)达到最高值241.67。

过共晶铝硅合金缸体/缸套工作面加工技术及应用

综述了低过共晶铝硅合金、中过共晶铝硅合金以及高过共晶铝硅合金缸体/缸套材料的研究及进展情况,详细叙述了缸体孔/缸套工作面激光合金化、激光刻蚀、珩磨加工、等离子体涂覆、化学腐蚀等加工技术,对存在的问题进行分析总结,并提出解决方法。

一种过共晶铝硅合金的绿色长效变质剂

RE P复合变质剂是过共晶铝硅合金的一种绿色长效变质剂。用它对过共晶铝硅合金进行变质 ,可使初晶硅结晶核心AlP长时间呈弥散状态 ,不发生聚集 ,使初晶硅最大尺寸不超过 5 0 μm ,同时可使共晶硅变成点状或杆状 ,变质效果可维持 6h。

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。

变质及熔体处理对过共晶铝硅合金组织的影响

为了研究变质及熔体处理对过共晶铝硅合金组织的影响,采用光学显微镜、扫描电子显微镜等技术研究了Cu-14%P(质量分数)磷铜变质、Al-10%RE(质量分数)混合稀土变质以及熔体处理的过共晶铝硅合金组织变化特点.结果表明,熔体处理未能使初晶硅细化,但出现了部分共晶组织被初晶硅晶粒包裹的现象;磷铜变质剂对初晶硅有良好的细化变质作用,组织弥散细小,尖锐的棱角变得圆滑.Al-10%RE(质量分数)混合稀土变质剂对初晶硅与共晶硅都有一定的细化作用,但对初晶硅的变质效果不如Cu-14%P(质量分数)变质剂,且变质不均匀,而对共晶硅的细化效果优于磷铜变质剂的细化效果.

激光表面重熔过共晶铝硅合金的组织与性能

利用CO2连续横流激光器对过共晶铝硅合金活塞表面进行激光重熔,研究了重熔后过共晶铝硅合金的组织结构、硬度和耐磨性能相对于基体的变化。结果表明,重熔后的过共晶铝硅合金的显微组织结构可分为重熔区、过渡区和基体3个对比明显的区域。重熔区与基体相比,组织明显细化。初晶Si形状由粗大的多角形或方形变为棱角不明显的胞状,共晶Si由针条状变为细小颗粒状。表面重熔区的硬度(HV)提高了近40,耐磨性能明显高于基体材料。同时,分析了重熔区组织细化的原因。