电磁场对Al-18%Si合金凝固组织的影响

研究了在Al-18%Si过共晶铝合金凝固过程的不同温度施加不同的磁场,对合金凝固组织的影响。结果表明:随着施加直流磁场温度的降低,初生Si变得越来越长,共晶组织也变得越来越细密;随着施加交流磁场温度的降低,初生Si变得越来越粗大,共晶组织无明显变化。

电磁搅拌对半固态Al-24%Si合金凝固过程及组织的影响

研究了Al-24%Si过共晶合金在未搅拌和电磁搅拌下凝固时,熔体沿径向的温度变化,以及凝固后组织变化,并用电子探针对基体的硅含量进行了定量测量。结果表明,施加搅拌时,合金温度沿半径方向仍然是从型壁到中心依次升高,但合金的径向温度梯度与未施加搅拌时相比大幅度减小;凝固后合金的共晶基体上产生了近球形或条状α相,且共晶基体的硅含量明显增大;降温速率低于10℃/min时,初生硅成簇状分散在合金的基体上,当降温速率增加到60℃/min时,初生硅成点状均匀分布在合金的基体上。

准晶Al_(72)Ni_(12)Co_(16)合金在特殊涂层中的深过冷及其凝固组织

研究了Si Zr B模壳涂层对准晶Al72Ni12Co16合金过冷度与凝固组织的影响规律。通过使用Si Zr B涂层模壳,在Al72Ni12Co16合金中获得了不同大小的过冷度,其最大值达到195K。根据经典形核理论,计算了熔体与涂层内壁间的润湿角。研究结果表明:Si Zr B涂层对过冷准晶Al72Ni12Co16合金熔体具有较强的抑制形核作用,因而可使大体积合金熔体获得深过冷。

复合变质对过共晶Al-20%Si合金显微组织的影响

以过共晶Al-20%Si合金为研究对象,添加Al-P合金和Al-Ce合金作为变质剂,采用光学显微镜分析变质处理对显微组织的影响。研究结果表明,同时添加Al-Ce和Al-P对Al-20%Si合金进行复合变质,粗大块状初晶硅的尺寸明显减小,并转变为纤维状;针状共晶硅转变为短杆状或颗粒状,获得了良好的复合变质效果,最后对变质机理进行了探讨。

Ce对过共晶Al-Si合金熔体粘滞性和结构的影响

研究了Ce对Al-16%Si合金熔体粘滞性的影响。结果表明:Ce的加入增加了合金熔体的粘度,且随着Ce含量的增加粘度值也增加。结合加入Ce的Al-16%Si合金氢含量的变化、凝固组织和DSC曲线研究了熔体结构的变化,分析了粘度与液态结构变化之间的关系。

不同超声波频率下熔体处理方法对Al-1.65%Si铸锭除气的影响

研究了不同超声波频率下熔体处理方法对Al-1.65%Si铸锭除气的影响,如:没有添加除气剂和超声波处理、只添加除气剂不进行超声波处理、铸锭底部强冷情况下既添加除气剂又进行超声波处理的情况。分析了超声波除气的原因。研究结果表明,采用适时的超声波振动处理与铸锭底部强制冷却相结合的方法,可显著地降低铸锭内的含气量,提高铸锭密度。

高硅铝合金的金刚石涂层刀具铣削损伤机理研究

高硅铝合金由于硅含量很高,故切削加工性较差,切削刀具极易磨损且已加工表面存在大量缺陷。为进一步研究材料加工损伤,采用化学气相沉积法制备了金刚石涂层铣刀,开展70%Si/Al(70%指质量分数)合金材料铣削试验。试验研究了铣削力、刀具磨损及加工损伤机理,并与常用TiN涂层铣刀进行了对比。结果表明:铣削过程中由于初晶硅硬质颗粒的冲击和刻划,金刚石涂层刀具的失效形式主要是涂层剥落和磨粒磨损;在金刚石涂层铣刀的正常磨损阶段,铣削力稳定在43.57~48.95 N,而相同切削用量下TiN涂层铣刀的铣削力更大、刀具寿命更短;加工表面存在凹坑、划痕和颗粒破碎等损伤,在保证刃口强度的前提下适当减小切削刃圆弧半径可明显减小加工损伤;铣刀刃口圆弧半径r=12μm的已加工表面粗糙度(S_(a)=2.3μm)远低于r=156μm时加工的表面粗糙度(S_(a)=6.7μm)。

合金化对非晶形成能力影响的电子理论计算

根据分子动力学理论建立了非晶Ni64Pd16Al2 0 的结构模型 ,利用Recursion方法计算了Ni64X16Al2 0 系非晶及相应晶态的电子结构。结果表明 ,Ni64X16Al2 0 合金的非晶形成能力与过渡元素局域电子态密度的双峰位置、电子得失形成的离子键及非晶与晶态合金的总结构能差有关。局域电子态密度的结果表明 ,Al与过渡元素间存在电子耦合—共价相互作用 ,合金元素使Ni64X16Al2 合金非晶形成能力从强到弱的顺序是 :Ir,Pt,Rh ,Pd ,Au ,Ag ,Cu ;Ni64X16Al2 0 合金中离子键的存在使其非晶形成能力增强。非晶与晶态合金的总结构能差越小的过渡元素使其形成非晶的驱动力越强 ,对非晶形成越有利 ,由此得出的规律与上述共价键的作用规律一致。

用非晶合金细化变质处理A356铝合金的显微组织和力学性能

通过添加不同量的Zr_(56)Co_(22)Al_(16)Ag_6非晶合金条带对用Al-5Ti-1B预细化的A356铝合金进行细化变质处理,然后再进行固溶时效热处理,研究了合金的显微组织和力学性能,并探讨了非晶合金的细化强化机制。结果表明:随着非晶合金添加量的增加,铝合金的晶粒尺寸和二次枝晶间距均逐渐减小,力学性能得到了提高;铝合金的共晶组织中出现了弥散分布的颗粒状Al_3Zr相,该相作为非均质形核的核心,起到细化晶粒的作用;加入质量分数为0.4%的非晶合金,并设定孕育期为10min,铝合金可获得最佳的细化效果,其经固溶时效处理后的抗拉强度和伸长率比未加入非晶合金的分别提高了7%和64.4%。

Mg-16Zn-5Al合金部分重熔过程中的组织和相演变机制

研究了Mg-16Zn-5Al合金在部分重熔过程中的组织演变和相转变。结果表明:Mg-16Zn-5Al合金在440℃重熔45～60min或460℃重熔30～45 min可获得理想的半固态球晶组织,其平均晶粒尺寸为55.7～60.4μm,平均圆整度为1.18～1.29,固相率约为65%。合金在重熔过程中发生的相转变(即:MgZn+τ→α-Mg、α-Mg+MgZn+τ→L、α-Mg→L及α-Mg→L和L→α-Mg)导致了晶粒内部的快速粗化合并、组织分离、球化和后期的吞并粗化,同时晶粒内部的亚晶界和根部重熔对组织的分离起着重要作用。基于LSW理论推导出了某一保温时间段内与扩散系数相关的晶粒粗化因子M_n,用其描述晶粒在相应阶段的主要演变方式。