Y/Al-5Ti-1B复合变质对Al-7Si合金微观组织和力学性能的影响

在传统铸造Al-Si合金中存在的粗大树枝晶α-Al相以及针状共晶Si严重割裂基体,显著降低合金的力学性能。为细化Al-Si合金的组织,提升其力学性能,本文使用扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)、X射线衍射仪(XRD)以及万能材料试验机,研究了不同添加量Y/Al-5Ti-1B变质剂(Al-5Ti-1B均为2%,稀土Y分别为0.05%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%,质量分数)对Al-7Si合金微观组织和力学性能的影响,并探究了其对Al-7Si合金的变质机理。实验结果表明,当Al-5Ti-1B含量为2%、稀土Y含量为0.4%时,变质效果最佳,共晶Si由粗大针状变为细小颗粒状,长和宽分别减小至2.7和0.8μm,相较于未经变质处理的Al-7Si合金,减小了90.6%和4.7%。合金抗拉强度由原来的168.1 MPa提升至209.1 MPa,增加了24.4%。同时伸长率从6.23%提升至9.62%,增长了54.4%。此外,合金的断裂方式也从脆性断裂转变为韧-脆混合断裂。

P+RE变质对过共晶Al-Si合金组织性能的影响

以过共晶Al-Si合金为研究对象,分析了P+RE变质对合金组织及力学性能的影响,并分析探讨了其强化机制。结果表明,变质后合金组织中粗大块状、条状的初晶Si尺寸明显细化,粗大针状的共晶Si变为纤维状或短杆状,合金的力学性能提高。当P含量为0.08%和RE含量为0.6%时,其室温和高温力学性能最好,室温抗拉强度从未变质的236.2MPa提高到287.6 MPa,高温抗拉强度从142.5 MPa提高到210 MPa,分别提高了22%和47%;伸长率分别提高了57%和42%。初晶Si的变质以AlP异质形核作用机理为主,共晶Si以RE吸附产生孪晶为变质机制。

深过冷Fe_(82)B_(17)Si_1合金的凝固组织与软磁性能

采用扫描电镜、X射线衍射仪等分析方法,系统研究了凝固组织对深过冷Fe82B17Si1合金软磁性能的影响.结果表明:该合金的最佳软磁性能位于Fe2B相完全粒化的超细球状非规则共晶组织区,通过减小该组织中Fe2B相尺度可进一步改善其软磁性能;该合金的磁损耗机制与常规软磁材料不同,材料中存在较大的剩余损耗,其磁损耗大幅度降低的Fe2B相临界尺寸为0 5μm左右.

变质工艺对过共晶Al-Si合金连铸坯组织的影响

采用美国标准TP-1模具及模拟方法,研究了Al-Si-P变质剂的加入量、熔体浇注温度以及变质保温时间对过共晶Al-Si合金连铸坯料凝固组织的影响规律。结果表明,Al-Si-P变质剂加入量(超过0.02%)和变质保温时间对合金显微组织细化的影响不明显;而浇注温度对初生Si的大小分布影响较大,浇注温度越高,初生Si越细小、分布也越均匀。在合适的工艺匹配条件下,可以获得初生Si细小、形貌较为规则圆整、分布均匀的显微组织。

过冷Fe(82)B(17)Si1合金的再辉效应模拟及组织演化

通过熔融玻璃净化与循环过热相结合的方法获得过冷度ΔT=6~280 K范围内的Fe82B17Si1共晶合金的凝固组织演变;结合突变方程和JMAK模型拟合凝固过程的冷却曲线,拟合结果符合Fe82B17Si1共晶合金的组织类型及形态随过冷度的变化规律.结果表明,当6 K≤ΔT〈75 K时,Fe82B17Si1合金中形成了复杂规则共晶及准规则共晶组成的混合共晶组织;当75 K≤ΔT〈180 K时,凝固组织由混合共晶组织和深过冷非规则共晶组织组成;当180 K≤ΔT〈250 K时,凝固组织由不同含量的初生a-Fe相和枝晶间深过冷非规则共晶组织组成;当ΔT〉250K时,凝固组织为完全非规则共晶组织.

Yb和Al-Ti-B复合变质对过共晶Al-Si铸造合金组织和性能的影响

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子探针研究了不同比例的稀土Yb和Al-5Ti-B复合变质剂对过共晶Al-20Si合金显微组织与性能的影响。结果表明,Al-20Si合金中添加质量分数0.5%Yb和0.3%Al-5Ti-1B复合变质剂使得粗大的多边形状、块状和五瓣星状初生Si变质为细小块状,共晶Si由粗大的片状或针状结构变质为细小颗粒或者纤维结构,而且粗大的α-Al枝晶被细化为等轴枝晶。然而,当Al-5Ti-B变质剂含量达到0.4%时,初生Si和共晶Si出现粗化现象。力学性能测试结果表明,联合添加0.5%Yb和0.3%Al-5Ti-B后,合金的抗拉强度和延伸率分别增加了83.7%和92.1%。

γ+α两相区热处理对膨胀管材组织性能的影响

通过光学显微镜、扫描电镜以及力学试验研究了0.21C-1.39Mn-0.19Si微合金膨胀管材组织γ+α两相区加热温度对钢显微组织与力学性能的影响。结果表明:加热730℃时,组织中含有一些片状渗碳体,加热温度继续升高,铁素体晶粒尺寸逐渐减小,并弥散分布大量碳化物质点;随着加热温度的升高,微合金钢板材的屈服强度、抗拉强度和冲击韧性不断升高,伸长率和均匀延伸率不断降低,屈强比上升,最后趋于稳定。研究发现,加热温度为790℃时,0.21C-1.39Mn-0.19Si微合金试样具有最佳的综合性能。