Mg对Al-22Si-10Ni合金组织和热学性能的影响

Al-22Si-10Ni合金具有较高的导热性和较低的热膨胀特性,但硬度偏低,对其进行Mg合金化,研究Mg对该合金凝固组织和热学性能的影响。研究显示,Mg的加入主要影响合金的末期凝固进程,合金凝固末期反应由Al-Si-Al3Ni三元共晶反应向Al-Si-Mg2Si三元共晶反应转变;热处理促进Mg_(2)Si析出,少量Mg加入后Al-22Si-10Ni合金的热导率小幅上升,继续添加Mg后,热导率出现下降;Mg对合金热膨胀系数影响较小,可显著提升合金的硬度。Al-22Si-10Ni-0.5Mg合金表现出优异的综合性能,其室温热导率130.3 W/(m·K),25~100℃范围内平均热膨胀系数为13×10^(-6)/K,硬度达到HV144,性能较为接近喷射沉积制备的高含量Al-50Si合金,具有成为电子封装用材料的潜能。

Sn对中频感应熔铸轮毂用Al-22Si-Cu合金组织演变的影响

通过中频感应熔铸方式制备了不同比例Sn元素的轮毂用Al-22Si-Cu合金,通过实验测试的手段分析了Sn含量对铝合金组织演变的影响。研究结果表明:在铝合金中形成了许多无序形态的树枝状组织。没有加入Sn元素下,铝合金内形成了间距为10.12μm的SDAS;加入Sn元素下,铝合金发生了二次枝晶间距降低。没有加入Sn元素时,在铝合金基体中产生了许多大尺寸的片形共晶硅。对加入1.2%的Sn下铝合金形成了更细小的共晶硅,依然呈片层形态,但片层尺寸明显减小,形成了许多椭圆形态的共晶硅。Al-22Si-Cu-1.2Sn铝合金内除存在α(Al)与Si之外,还生成Al2SiSn初生相,初生相和Al2SiSn相形成了相同的晶胞参数。

Al-22Si合金的初晶硅组织细化研究

采用正交实验,研究了在熔炼变质过程中变质剂添加量、变质温度和时间、冷却速度等工艺参数对Al-22Si合金初晶硅尺寸的影响规律。借助OM、SEM、EPMA等方法对初晶硅的形态进行了观察,利用ImagePlus软件对初晶硅颗粒尺寸和粒度分布进行了分析。结果表明:在P添加量为0.02%,变质温度为850℃,变质时间30min,铜模浇注所得的准10mm的试样中,初晶硅颗粒最为细小,约21μm,且分布较均匀。

过共晶Al-22Si合金的切削加工性能研究

采用金属铸造法制备过共晶Al-22Si合金试样块,在光学显微镜上观察细化变质后过共晶Al-22Si合金的微观组织形貌,并测试其布氏硬度值和铣削表面粗糙度.通过正交试验探究轴向切深、进给量、铣刀转速对铣削力的影响.实验结果表明:细化变质后的过共晶Al-22Si合金初晶硅尺寸减小,共晶硅呈短棒状,合金硬度很高,铣削表面粗糙度较小;在铣削加工中,铣刀转速对合金铣削力的影响最大,其次是轴向切深,最小的是进给量.

喷射成形Al-22Si-5Fe合金的热变形行为及组织稳定性

采用Gleeble-1500热模拟试验机在变形温度为573-723K,应变速率为0.005—0.05 s^(-1),最大变形量为30%的条件下对喷射成形Al-22Si-5Fe合金进行热模拟实验,同时利用OM和XRD对其组织稳定性进行了研究.结果表明,过共晶Al-22Si-5Fe合金的热变形行为同样可用包含Zener-Hollomon参数的模型来处理;低温变形时,沉积合金的变形激活能与纯Al的自扩散激活能一致,较高温度下的变形激活能明显高于纯Al的自扩散激活能,说明沉积合金中大量的第二相对变形会产生显著的影响;较低温加热时,沉积合金中的Si颗粒变化不明显,当加热温度在698 K或以上温度时,过共晶Al-22Si-5Fe沉积合金中的Si颗粒将明显长大;在整个实验温度范围内,富Fe的金属间化合物颗粒几乎未发生变化.

Sr变质对蛇形通道浇注Al-22Si-Cu合金组织的影响

采用纯铜蛇形通道浇注和Sr变质的复合工艺,对Al-22Si-Cu过共晶合金组织与性能进行研究。结果表明,蛇形通道工艺可将初生Si晶粒尺寸从90μm细化至28.03μm。随着Sr含量增加,初生Si的析出温度降低,合金的孪晶密度和初生Si尺寸均先增大后减小,当Sr含量为0.09%时达到最大值;共晶Si由长针状转变为纤维状;Sr含量为0.12%时,合金的抗拉强度达到212.32MPa。