高真空压铸AlSi10MgMn合金淬火敏感性

通过分级淬火法测定了高真空压铸AlSi10MgMn合金的时间-温度-转化率(TTT)和时间-温度-性能(TTP)曲线,利用淬火因子分析法(QFA)预测了合金的力学性能,验证了该方法的准确性;采用透射电子显微镜(TEM)研究了等温淬火和时效过程中合金微观组织的演变规律。结果表明:合金TTT和TTP曲线的鼻尖温度约为370℃,淬火敏感区间为295~445℃;根据淬火因子分析法,合金的临界冷却速率为7.7℃/s,但在冷却速率较小时,该方法误差较大;合金在等温过程中产生了棒状β-Mg_(2)Si相,且随着等温时间的延长,β-Mg_(2)Si尺寸变大且数量增多,导致时效后得到的纳米相β?相减少,无析出带(PFZ)范围增大。

Mg含量对高真空压铸AlSi10MgMn合金时效强化的影响

完成不同Mg含量AlSiMgMn合金高真空压铸实验,采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)对合金微观组织进行分析,得出不同Mg含量下时效析出β″相的密度,并讨论其对力学性能的影响。通过差示扫描量热法(DSC)对不同Mg含量的合金时效析出动力学进行分析,结合Arami-Johnson-Mehl方程计算析出相的析出动力学参数。结果表明:Mg含量较少时,时效强化效果不明显,随着Mg含量的提高,时效强化效果逐渐提高;Mg含量的增加显著提高合金中β″相的数密度,β″相为合金时效强化的主要影响因素;随着Mg含量的增加,达到峰值时效的时间越长,且β″相析出激活能增大。

焊前预处理对AlSi10MgMn真空压铸件与铝型材MIG焊接气孔的影响

AlSi10MgMn真空压铸铝合金在MIG焊接存在气孔,其连接方式的选择一定程度上受限,通过对Al⁃Si10MgMn真空压铸铝合金和型材件进行焊前预处理(氧化皮打磨、酒精清洗、预热处理)后进行MIG焊接,分析了该方案对于焊接气孔的改善效果,结果发现焊前预处理对AlSi10MgMn真空压铸铝合金和型材件MIG焊接气孔改善效果明显,焊缝接头剖面平均气孔率由1.14%降低为0.73%,同时发现焊缝接头剖面中心区域显微硬度值最高,接头强度为180 MPa,接头效率为75%,焊前预处理对显微硬度和接头强度基本无影响。

镧铈混合稀土对AlSi10MgMn合金组织及性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、维氏硬度仪及室温拉伸测试等手段,对不同稀土(La,Ce)含量的AlSi10MgMn合金铸态组织及力学性能进行研究。结果表明,混合稀土(La,Ce)对合金组织中的α-Al、共晶Si、AlMnSi和Mg2Si相均有细化作用,并使β-AlFeSi相消失。稀土(La,Ce)含量为0.1%时,合金的综合力学性能较好,硬度(HV)、抗拉强度和屈服强度分别为82.76、373.05 MPa、281.37 MPa,较未加稀土的合金分别提高12.95%、17.29%、43.44%,而伸长率为2.26%,降低了11.37%。另外,混合稀土(La,Ce)对合金断裂方式影响较小。

Fe和Mn含量对高真空压铸AlSiMgMn合金富Fe相三维特征和分布的影响

本文制备了不同Fe和Mn含量高真空压铸AlSiMgMn合金,使用透射电镜(TEM)对富Fe相晶体结构和成分进行了分析;使用高分辨三维X射线(3Dμ-CT)对合金进行了断层扫描,获得了富Fe相三维形貌和空间坐标;结合非平衡凝固相变计算,讨论了Fe和Mn含量对富Fe相形成的影响,并分析了初生α-Fe相的生长机理。基于二分Kmeans和DBSCAN方法,设计了空间粒子团簇计算程序,对3Dμ-CT得到的富Fe金属间化合物进行了聚类计算,分析了其团簇定量特征。结果表明:随着Fe含量增加,富Fe相中Fe含量增加;Mn含量增加不改变富Fe相的元素含量;两者均不改变富Fe相的晶格常数,但大幅提高富Fe相的形成温度;与平衡凝固相比,高冷却速度下富Fe相和α(Al)相形成顺序改变,对富Fe金属间化合物三维特征和分布产生重要影响,其团簇更为紧密。

真空压铸铝合金减震塔在铝车身上的应用

针对全铝弧焊平台车型用真空高压铝合金减震塔,对其工艺改善过程进行了分析,并对力学性能进行了评价。结果表明,提高铝液密度,适当降低Mg含量,优化热处理工艺参数等措施能提升减震塔的力学性能,改进后减震塔T7态屈服强度为128.92 MPa,抗拉强度为216.18MPa,抗拉强度相比改进前提高了12.14%,伸长率达到11.5%,相比改进前提高了56.89%,密度为2.682 1g/cm3,满足设计使用要求。另外,采用ER4043焊丝和ER5356焊丝对减震塔焊接性能进行了评价,发现采用ER5356焊丝焊接接头强度高于160MPa,接头效率达到76%,优于ER4043焊丝,满足设计使用要求。