Sn、Cu及Al-Ti5-B1对Al-Si-Sn-Cu轴承合金的组织和性能的影响

通过改变Sn、Cu加入量以及添加Al-Ti5-B1中间合金来改善Al-Si-Sn-Cu合金的显微组织和力学性能。结果显示:随着Sn含量的增加,Al-Si-Sn-Cu合金的组织明显细化,但硬度下降;随着Cu含量的增加,Al-Si-Sn-Cu合金的组织没有明显变化,但硬度增大;通过Al-Ti5-B1中间合金细化处理,Al-SiSn-Cu合金的组织明显细化,硬度也有所增大,从而提高其综合力学性能。

Al-Ti_5-B中间合金制备中加Zr对其细化能力的影响

在以K2TiF6、KBF4和工业纯铝为原料制备Al-Ti5-B中间合金过程中加入微量Zr,对比分析了不加Zr、锆加入量为0.1%和0.2%时的Al-Ti5-B中间合金对工业纯铝的细化效果;同时选用了2种加入方式,即在氟盐加入前和加入后分别加入Zr。结果表明,在Al-Ti5-B中间合金制备过程中加入Zr有利于提高其细化作用,特别是在K2TiF6和KBF4加入之前加入Zr时;而Zr加入量不同对改善细化效果不明显。

新型Al-Ti-B-Sr复合中间合金线材的制备及其应用

以Al、K2TiF6、KBF4和Al-20Sr(质量分数,%)中间合金为原料,利用三步加料法和热挤压工艺制备Al-5Ti-1B-10Sr复合中间合金线材(d 9.5 mm)。该线材表面光滑,无气泡、起皮、裂纹等缺陷。组织结构分析表明:金属间化合物Al4Sr相为块状,平均长度为43.2μm,宽度为26.8μm,其内部或边缘存在许多孔洞和细缝;Al3Ti相呈颗粒状,平均直径为14.4μm;TiB2颗粒非常细小,平均尺寸为1.42μm,其中95.77%为尺寸≤1.97μm以下的颗粒。将该复合中间合金应用于Al-13Si合金的细化与变质处理后,合金基体的α(Al)晶粒得到明显细化,共晶Si相也由粗大的针状组织转变成细小的纤维状或颗粒状结构;同时,Al-13Si合金的硬度提高43.2%,达到96.5HB,细化和变质效果明显。

高能超声对Al-5Ti-1B中间合金组织和细化行为的影响

在A l-5Ti-1B中间合金的制备和重熔过程中引入高能超声处理,研究了其对中间合金组织和细化效果的影响。结果发现:在市售A l-5Ti-1B重熔过程中施加超声处理,可以显著改善合金组织和细化作用;制备过程中施加超声处理可以加速氟盐和铝熔体间反应的进行,均匀化组织,提高细化效果;中间合金制备及凝固过程联合超声处理,不仅可以改变TiA l3相的形貌,而且改变了TiB2聚集团的形态,使其变为疏松的鱼卵状,粒子之间不再存在粘连现象,中间合金的细化效果进一步提高。

Al-5Ti-1B和Al-P中间合金对Al-Si合金的联合变质作用

研究了Al-5Ti-1B和Al-P中间合金对Al-Si活塞合金组织和性能的影响。结果表明,加入0.2%Al-5Ti-1B中间合金能使经Al-P中间合金变质过的ZL109合金的共晶团和初晶硅进一步细化,抗拉强度也明显提高。随着Al-5Ti-1B加入量的增加这种细化作用逐渐减小,当Al-5Ti-1B的加入量为2%时甚至使ZL109中的初晶硅变粗,抗拉强度也随之降低。

1,3,4,5,7,8-六硝基八氢化二咪唑[4,5-b∶4',5'-e]吡嗪-2,6-(1H,3H)-N,N'-二亚硝胺反应中间体的量子化学研究

应用密度泛函理论,在B3PW91/6-31G＋＋（d,p）水平下,分析了合成1,3,4,5,7,8-六硝基八氢化二咪唑[4,5-b∶4＇,5＇-e]吡嗪-2,6-（1H,3H）-N,N＇-二亚硝胺（ONIP）时可能产生的不同数量硝基取代的中间产物,并分析了在相同数量的硝基取代时,中间产物可能具有的同分异构体的热力学选择性,确认了热力学选择下的反应历程.比较了4-8个硝基取代中间产物的结构性能数据,计算结果表明,超过四硝基取代后,特别是六硝基中间产物,具有良好的爆轰性能,同时稳定性远超ONIP,并且更易于合成.

杆状Al-5Ti-1B中间合金的组织形貌及对铝合金晶粒细化效果研究

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析等手段对比分析了四个不同厂家生产的Al-5Ti-1B杆状晶粒细化剂的化学成分、组织及对铝合金的细化效果。结果表明,1#杆状Al-5Ti-1B晶粒细化剂成分达到YS/T447.1-2011标准中A等Al-5Ti-1B中间合金的要求,与其他三种Al-5Ti-1B晶粒细化剂相比具有最优的晶粒细化效果。

Al-5Zr-1B中间合金对镁及镁合金晶粒细化的影响

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等手段研究了Al-5Zr-1B中间合金对镁及镁合金显微组织的影响.结果表明:Al-5Zr-1B中间合金由α-Al和ZrB2两相组成,ZrB2粒子主要在晶界上析出,少量分布在晶内.加入Al-5Zr-1B中间合金后纯镁晶粒得到明显细化,随着中间合金添加量的增加,纯镁的晶粒由粗大的柱状晶转化成细小、均匀的等轴晶.在AZ31镁合金中加入1%的Al-5Zr-1B中间合金,可取得较好的细化效果.固溶处理后的AZ31镁合金的平均晶粒尺寸由约300μm下降到约120μm.通过面错配度计算证实,ZrB2粒子的异质形核作用是晶粒细化的主要机制.

Al5Ti1B中间合金中TiAl3形态尺寸对晶粒细化的影响

通过金相显微镜、SEM扫描电镜和软件分析Al5Ti1B中间合金中TiAl3的形态、尺寸、分布对工业纯铝晶粒细化效果的影响。结果表明,具有不同TiAl3尺寸的细化剂有不同的细化效果;第二相TiAl3尺寸在10μm^30μm左右、形貌呈块状、均匀分布时,能得到最好的细化效果。

脉冲磁场及Al-5Ti-1B中间合金对工业纯铝凝固组织的影响

应用新型熔体表面脉冲磁场技术及Al-5Ti-1B中间合金对工业纯铝进行晶粒细化试验,研究脉冲磁场及Al-5Ti-1B中间合金对工业纯铝凝固组织的影响。结果表明:工业纯铝中添加Al-5Ti-1B中间合金,与未添加Al-5Ti-1B中间合金的相比较,前者的凝固组织晶粒尺寸减小约13%;在工业纯铝中添加Al-5Ti-1B中间合金、同时施加脉冲磁场,与未添加Al-5Ti-1B中间合金及未施加脉冲磁场相比较,前者的晶粒尺寸减小约34%。动力学分析认为,脉冲磁场的能量可以降低形核过程的临界吉布斯自由能,这是工业纯铝凝固组织进一步细化的重要原因。同时在脉冲磁场的作用下,晶体出现择优生长现象。

Al-5Ti-1B对A357合金晶粒细化作用的研究

采用A l-5Ti-1B中间合金作为细化剂细化A357合金,考察细化剂加入量、保温温度及熔体在不同温度下保温时间对晶粒尺寸的影响,研究了A l-5Ti-1B中间合金对A357合金晶粒细化效果.研究表明:A l-5Ti-1B可明显减小A357合金的晶粒尺寸,并且在较长的时间内保持良好的细化效果;熔体长时间静置后易出现(钛)偏析,底部Ti含量比顶部要高,致使铸件整体细化效果大大降低;定期对熔体进行搅拌可有效消除偏析.

Al-5Ti-1B对Al-Si合金磷变质行为影响机理的研究

研究了熔炼条件及Al-5Ti-1B中间合金加入量对P变质ZL109合金凝固组织的影响,并着重对其影响机理进行了探讨。结果发现在中频感应炉熔炼条件下,加入适量Al5-Ti-1B对初晶硅有明显的细化作用,而在静置炉(电阻炉)熔炼条件下,这种作用却不明显;同时发现,无论是在电阻炉还是感应炉熔炼条件下,加入过量的Al5Ti1B都会使合金中的初晶硅粗化。EPMA分析发现,加入Al5-Ti-1B后合金的初晶硅中心有Ti元素富集。分析认为Al5Ti1B中的TiB2粒子对AlP质点具有吸附作用,从而对AlP中间合金的变质效果产生影响。

Al-5Ti-1B对ZL101A合金晶粒细化效果影响

Al-5Ti-1B中间合金常用作ZL101A合金的细化剂,然而,在熔体长时间保温后,其细化效果逐渐减少。本文研究了Al-5Ti-1B对ZL101A合金晶粒的细化效果。结果表明,熔体保温90 min后Al-5Ti-1B中间合金明显出现衰退,α初晶明显粗化,而在冷却曲线上表现为初晶过冷度明显升高。Al-5Ti-1B的异质形核作用源于TiAl_3粒子,其细化剂的衰退是多种因素综合影响的结果。因此,建议ZL101A合金熔体保温时间不应超过1 h。

粉末冶金法低成本制备Ti-1Al-8V-5Fe合金的组织和性能

本文以低成本Fe V80中间合金粉末为原料,用粉末冶金法制备了Ti185合金,并对其组织和力学性能进行分析检测。实验结果表明,该方法制备出的烧结合金组织均匀,无元素偏析,未产生传统熔炼方法中不可避免的"β斑";其抗拉强度可达到840±20 MPa、屈服强度可达到772±15 MPa、延伸率为5.4±0.3%,综合性能可与市售Ti185合金坯料媲美。

Al-5Ti-1B对ZL107合金组织与性能的影响

研究了不同的Al-5Ti-1B细化剂加入量对ZL107合金组织与性能的影响。结果表明:Al-5Ti-1B对ZL107合金晶粒有良好的细化效果,当其加入量为0.20%(质量分数)时,合金中α(Al)二次晶臂平均尺寸最小,力学性能也最好;加入量大于0.20%时,性能开始下降。经过T6热处理后,合金的组织和力学性能得到进一步改善提高。合金细化是因为化合物TiA13、TiB2等成为α(Al)形核的异质核心,并且TiB2能抑制α(Al)的快速长大。

合金化温度对Al-5Ti-1B组织及细化效果的影响

分别采用氟盐法和替代法制得Al-5Ti-1B中间合金线材。运用OM、XRD、SEM和EDS等方法研究了合金化温度对Al-5Ti-1B中间合金组织以及细化效果的影响。结果表明,合金化温度在750~850℃之间时,两种方法制得的Al-5Ti-1B组织中TiAl3相的平均尺寸随温度的升高均呈先增大后减小的趋势。两种方法制备的中间合金中尺寸小于20μm的TiAl3数量随着合金化温度的升高均呈先减后增的趋势,都在800℃时达到最少,分别为57.83%和47.3%。就细化效果而言,在合金化温度为800℃时,两种方法制得的中间合金的细化效果最好,细化后铝晶粒数目分别为48.67个/mm^2和52.71个/mm^2。

动态合成对制备新型Al-Ti-B-RE细化剂第二相粒子的影响

为进一步优化铝中间合金细化剂的组织,提升细化性能,采用动态合成工艺制备新型Al-5Ti-1B-1RE中间合金晶粒细化剂,并与常规制备工艺进行对比,对所合成的中间合金的微观组织、细化工业纯铝的效果及力学性能进行了分析。试验结果表明:动态合成工艺制备的新型Al-5Ti-1B-1RE中间合金细化剂中的第二相粒子在Al基体中分布更具有细小均匀性;细化工业纯铝时,细化效果更好,细化后工业纯铝的极限拉伸强度和伸长率得以提高。

熔体保温时间对ZL101A合金晶粒细化的影响

通过采用Al-5Ti-1B中间合金结合传统盐类变质工艺,研究了熔体保温时间对ZL101A合金晶粒细化的影响。结果表明,因Ti Al3等的异质形核作用,冷却曲线上熔体处理后初晶形核过冷度明显降低。Al-5Ti-1B中间合金的晶粒细化作用主要源于Ti Al3粒子,由于板块状双金属化合物Ti Al3/Ti B2在α-Al基体(a)及共晶硅(b)中的聚集,细化剂逐渐出现衰退。熔体保温时间超过60 min后共晶硅粗化,因此,建议ZL101A合金熔体保温时间不应超过1 h。

三种中间合金对纯铝晶粒细化作用的对比研究

采用光学显微镜和X射线衍射仪检测分析了Al-5Ti-1B、Al-10Ti和Al-4B三种中间合金的显微组织,并使用这三种合金对纯铝进行了细化实验。结果表明,Al-5Ti-1B中间合金由TiAl3、TiB2和α-Al基体三相组成,Al-10Ti中间合金由TiAl3和α-Al基体两相组成,TiAl3相尺寸不均匀,Al-4B中间合金由AlB2和α-Al基体两相组成。Al-5Ti-1B和Al-10Ti中间合金对于纯铝具有良好的细化作用,Al-4B中间合金对于纯铝几乎无细化效果。TiAl3相对于铝晶粒具有显著的细化作用,在Ti的基础上引入B元素可进一步增强细化作用。

Al-5Ti-1B中间合金在铝熔体中的沉淀行为

通过计算流体仿真,结合保温沉淀试验研究了Al-5Ti-1B中间合金中的TiB;颗粒在1070铝熔体内的沉淀过程及分布状态。结果表明:TiB;颗粒在铝熔体内沉淀时,位于熔体中心区域的颗粒的沉淀速度更快,且大于Stokes计算的理论值;中心区域颗粒的快速沉降,导致四周区域的铝熔体产生扰动进而阻碍了四周区域内颗粒的沉淀,并且部分区域出现颗粒的上升运动;由于TiB;颗粒不同的沉淀速度分布,造成其在底层中心区及壁面边界区的聚集情况更为严重,且在底部中心区域出现环状高密度分布区,并通过沉淀试验证实了这一分布状态的准确性。