磁场对过共晶Al-Fe合金中Al_3Fe相形态和分布的影响

研究了交流磁场(0.3 T)和直流强磁场(12 T)作用下Al-2.89%Fe合金中初生Al3Fe相的形态与分布的变化.结果表明,Al-2.89%Fe合金在无磁场和交流磁场下凝固时,大部分初生Al3Fe相沉积在试样下部.在交流磁场下凝固时,Al3Fe相变得细碎且向试样中心聚集,呈近金字塔状分布.在强磁场下凝固时,Al3Fe相所受磁力作用和重力作用相平衡,因而在整个试样中均匀分布,且沿着易磁化方向[121]发生定向排列.对磁场的作用机理进行了初步分析.

Cr和Mg对Al-5%Fe合金中初生Al_3Fe相形貌的影响

采用普通熔铸的方法研究合金元素Cr和Mg对Al-5%Fe合金铸态组织的影响,利用能谱仪分析合金中物相成分.结果表明,Cr和Mg可以明显改善合金中的初生Al3Fe相形貌:未加入合金元素时,合金中初生Al3Fe相长呈粗大的针状和针片状,加入Cr和Mg则使粗大的初生富铁相形貌转变为鱼骨状、块状和细小针状.能谱分析结果表明:Cr主要分布在富铁相中,并且鱼骨状相中的Cr含量比块状相中含量高,而Mg则主要分布在基体中.

Mn和Mg对Al-5Fe合金初生Al_3Fe相形貌的影响

Mn和Mg添加到Al-5Fe(质量分数,％,下同)合金中,初生Al_3Fe相的形貌发生明显变化,未加入合金元素时,该合金中的初生Al_3Fe相长成粗大的针片状;加入2.5％Mn和0.1％Mg(质量分数,下同)后,粗大的初生富铁相消失,取而代之的是细小针状、粒状和花朵状;加入2.5％Mn和1.5％Mg,合金中的富铁相大部分转变为粒状和穗状(分叉状)两种,探讨了粒状和穗状的形成机理,对合金力学性能的测试表明,加入Mn和Mg后,合金的抗拉强度得到了不同程度的提高:Al-5Fe合金为107 MPa,Al-5Fe-2.5Mn-0.1Mg合金为139 MPa,Al-5Fe-2.5Mn-1.5Mg合金为122 MPa,增长幅度分别为29.9％和14％。

Ca对过共晶Al-5%Fe合金富铁相形态和分布的影响

加入Ca后对Al 5%Fe合金中富铁相的形核生长方式产生影响,初生富铁相形貌由长针状转变为十瓣花朵状。对Ca影响合金Al 5%Fe富铁相形态和分布的机理作了初步探讨。

Mg对铸造Al-10%Fe合金初生富铁相形貌的影响

研究了Mg元素对铸造A1-10％Fe过共晶合金初生Al_3Fe相形态的影响。研究发现,加入Mg对初生Al_3Fe相生长产生影响,由原来的发达针状向树枝状→小针(片)状、不规则块状转变。对Mg元素的影响机理做了分析。

Mg对初生Al-3Fe形貌及其生长过程的影响

研究了Mg元素对铸造Al-10%Fe过共晶合金初生Al3Fe相形态的影响。结果发现,加入Mg使初生Al3Fe相由原来的发达针状向树枝状→不规则块状转变。加Mg以前,初生Al3Fe相表面光滑,随着Mg加入量的增加,初生Al3Fe的分枝也逐渐加剧。对Mg元素的影响机理做了分析。

强磁场对Al-2．89%Fe合金凝固组织的影响

考察了冷却速率、磁场强度及高梯度磁场对Al-2.89%Fle(质量分数)过共晶合金中Al_3Fe相形貌及分布规律的影响.结果表明,在无磁场条件下,初生Al_3Fe相沉积在试样下部;施加12T强磁场后,初生Al_3Fe相所受磁力作用和重力作用相平衡,在整个试样中均匀分布,且沿着易磁化方向[121]发生定向排列,其取向程度不受冷却速率的影响,但随着磁场强度的增大而加强;在高梯度磁场中,初生Al_3Fe相所受磁力作用大于重力作用而偏聚在试样的上部,且多个针状初生Al_3Fe相结合在一起,形成近似星状聚合体.此外,对强磁场的作用机理进行了分析和探讨.

Fe含量对Al-Fe合金组织和硬度的影响

研究了不同含Fe量的Al Fe合金中Al3Fe相形貌和Al Fe合金硬度的变化特点。研究发现,Al3Fe相形貌和Al Fe合金硬度的变化存在一个突变成分点。在突变点以下,Al3Fe相形貌总体上呈现粗大的针片状,在突变点以上呈现块状;而合金的硬度在该突变点下与含铁量基本成线性关系,超过这一成分点,硬度值陡增。

交流磁场对Al-Fe合金凝固组织的影响

研究了交流磁场对Al-Fe合金中含铁相形态及分布的影响.近共晶Al-1.99%Fe(质量分数,下同)和亚共晶Al-0.90%Fe两种铝合金在3℃/min的冷却速率凝固过程中,施加强度为0.3 T,频率为20 Hz的交流磁场,并与未施加磁场的试样进行对比.实验结果表明,在这两种合金中,无论是先析出Al3Fe相还是先析出-αAl,施加交流磁场后,Al3Fe相均向试样的中心处富集.这是由于Al3Fe相的磁化率大于熔融铝基体的磁化率,使得Al3Fe相和铝基体相比受到指向样品轴线的更大的电磁力,从而导致其向试样中心处聚集.

交流磁场对亚共晶Al-Fe合金组织的影响

研究了不同冷速下交流磁场对亚共晶Al-0.90%Fe合金凝固组织的影响,试验结果表明,在交流磁场作用下,共晶组织中的Al3Fe相均向样品的中心处富集,且随着冷速降低这种趋势增大。并对交流磁场的作用机制做了探讨。

热速处理对Al-Fe合金组织与性能的影响

研究了热速处理工艺对Al 5%Fe合金力学性能和初生Al3Fe相形貌的影响。结果表明:未热速处理时,初生Al3Fe相为粗大的针片状或针状,初生Al3Fe相占基体的面积为40.39%,合金的力学性能较低,仅有107MPa;经热速处理后,小部分初生Al3Fe相长成了细小的针状,绝大部分则长成了针点状,初生Al3Fe相占基体的面积达到了50.77%;由于组织得以细化,合金的性能有了较大幅度的提高,抗拉强度达到145MPa,提高幅度为35.5%。

微量元素Sc和Zr对过共晶Al-5%Fe合金组织和性能的影响

二元过共晶Al-5%Fe合金中的初生Al3Fe相为粗大的针片状。微量元素Sc和Zr加入到过共晶Al-5%Fe合金中,合金的初生Al3Fe相形貌发生显著变化。其细化作用在Sc、Zr加入量分别为0.3%和0.1%时效果较好,合金的初生Al3Fe相转变为细小的针状、粒状和花朵状。合金的抗拉强度达到266.8 MPa,提高了119.8%。讨论了Sc、Zr联合添加对过共晶Al-5%Fe合金初生Al3Fe相的作用机理。

过共晶Al-Fe合金变质处理工艺的研究

研究了Mn、Cu、Ti、B等合金元素对Al-10%Fe合金初生Al3Fe相大小、形貌及分布的影响。结果表明:Mn元素的加入使富铁相变为细小枝状、花朵状,分布较为均匀;Cu元素使富铁相呈细小针状甚至出现规则菱形颗粒状;Cu、Mn各1%联合变质处理的效果更为明显,初生相呈细小花絮状,方向各异,均匀分布在基体中;加入0.02%Ti和0.005%B联合变质处理,初生富铁相甚至变成细小粒状,均匀分布在基体上。

两种热速处理工艺对Al-5%Fe合金组织的影响

研究了在高温过热Al-5%Fe合金熔体中分别加入Al锭和同种成分的Al-Fe合金两种热速处理工艺对Al3Fe相形貌的影响。试验表明:合金未热速处理时,Al3Fe相大多呈粗大的针片状和针状;采用Al-Fe合金热速处理时,过热温度为1000℃时Al3Fe相为较小的针状,但过热温度过高时,它又有所粗化;采用Al锭热速处理时,Al3Fe相随过热温度的提高而细化,其细化效果优于加Al-Fe合金热速处理。试验中还发现,组织中部分Al3Fe相出现分叉,花朵状的分叉更为明显。对分叉现象和花朵状的形成做了探讨。

Al-5%Fe合金的热速处理研究

研究热速处理工艺对Al 5 %Fe合金力学性能和初生Al3 Fe相形貌的影响。研究结果发现 ,未热速处理时 ,初生Al3 Fe相为粗大的针片状或针状 ;初生Al3 Fe相占基体的面积百分率为 40 .3 9% ;合金的抗拉强度为 10 7MPa。经热速处理后 ,小部分初生Al3 Fe相长成细小的针状 ,大部分则长成针点状 ;初生Al3 Fe相占基体的面积百分率达到 5 0 .77% ;抗拉强度达到14 5MPa ,提高 3 5 .5 %。研究认为 ,热速处理之所以能细化初生Al3 Fe相是由于高温过热减小了Al与Fe之间的原子团簇 。

交流电场对Al-5Fe基合金组织性能影响

研究了不同强度下交流电场对Al-5Fe基合金凝固组织和性能的影响。结果表明,通入的电流越大性能改善越强,同时富铁相Al3Fe经历了由粗大针片状转变为花朵状的过程;在电流强度2 A,交流电通电15 min时的组织中,Al3Fe相处理效果最好、细化程度最高,此时Al-5Fe基合金的硬度达到98.43 HB,相对耐磨性达1.3581。

熔体过热对Al-Fe合金的影响

熔体过热处理是细化组织提高合金力学性能的有效途径。本文探讨了高温过热时,在Al-5%Fe合金熔体中加入同种成分Al-Fe合金的过热处理工艺,对Al3Fe相组织形貌的影响。试验表明:合金未经过过热处理其组织大多由粗大的针片状和针状组织组成;采用Al-Fe合金过热处理时,当过热温度为1000℃时,组织为较小的针状,过热温度过高时,合金组织又会变得粗大。试验中还发现,组织中有部分的Al3Fe相出现分叉,花朵状的分叉更为明显,本文对这种现象的形成进行了探讨。

原位自生Fe3Al增强Cu基复合材料的组织和性能

通过XRD、OM、SEM、TEM和拉伸试验等手段,研究了不同Fe3Al含量和变形工艺对原位自生Fe3Al增强Cu基复合材料显微组织和力学性能的影响。结果表明,当Fe3Al含量增加时,复合材料晶粒明显细化;第二相以纳米尺度的Fe3Al为主,且均匀分布在Cu基体中;经过冷轧和退火处理后,晶粒进一步细化,同时强度得到提升。Fe和Al含量分别为10%的复合材料在经过90%冷轧变形和350℃×1h退火处理后,显微硬度(HV)和抗拉强度分别达到272和871MPa。

搅拌摩擦加工铸态铝铁合金的显微组织

采用普通熔铸法制备含铁3%（质量分数）的铝铁二元合金,研究多道次往复搅拌摩擦加工（Friction stir processing,FSP）对合金显微组织的影响。结果表明：进行1~3道次往复FSP后,各道次加工区组织不均匀;随着加工道次的增加,组织均匀细化程度增大。合金铸态组织由α-Al和粗大针状Al3Fe相组成,经3道次FSP后,搅拌区组织明显细化。原始铸态组织转变为细小等轴的再结晶晶粒,尺寸为2~5μm,并且部分晶粒中出现层错;粗大的Al3Fe针状相被破碎成长度小于1μm的细小粒状,弥散分布在铝基体晶界和晶粒内部,细化的Al3Fe粒子呈现孪晶结构。

凝固条件对铝铁合金凝固组织的影响

研究了冷却速度(不同铸型)对二元Al 5%Fe合金和Al 10%Fe合金初生Al3Fe相形貌的影响.实验结果表明,冷却速度对Al Fe合金的凝固组织有着明显的影响.耐火保温砖铸造时,初生Al3Fe相为粗大的板片状,而共晶Al3Fe相形状为小针状;砂型铸造时初生Al3Fe相为发达的针片状,共晶Al3Fe相为细小的针状;金属型铸造时初生Al3Fe相为小针片状和针状,此时共晶Al3Fe相在低放大倍数下已不可见.对在不同凝固条件下两种成分合金中的Al3Fe相的面积百分数作了定量分析.