Ce对共晶Al-Si合金微观组织的影响

研究了Ce的变质处理时间和加入量对共晶Al—Si合金微观组织的影响。结果表明，Ce对共晶Al—Si合金有明显的变质效果，经Ce变质处理后，共晶Si由长针状变为珊瑚状；Ce的变质处理时间和加入量也会影响变质效果，Ce在共晶Al-Si合金中的最佳加入量（质量分数，下同）为1％，最佳变质处理时间为60～90min。

液锻压力对亚共晶Al-Si合金吊架的组织与性能影响

研究了液态模锻工艺下,亚共晶Al-Si合金吊架在不同液锻压力下的成形质量、力学性能及不同位置处的微观组织。结果表明,随着压力的增加,铸件的成形质量逐渐提高,液锻压力为128 MPa时,抗拉强度为250.7 MPa,断后伸长率为9.7%,力学性能最好,较0 MPa下的抗拉强化及断后伸长率分别增加了14.5%和547%,之后再增加压力,对吊架的力学性能无明显强化效果。此外,随着压力的增加,晶粒得到细化,Si相逐渐球化,且高压力下团聚现象明显,二次枝晶臂间距(SDAS)先减小后基本保持不变,在154 MPa时取得最小值16.3μm,SDAS仅为0 MPa时的54.2%,比50 MPa液锻压力下SDAS减少24.5%,共晶团尺寸则是先减小再增大,共晶团尺寸为308μm时对基体产生割裂作用,从而影响力学性能。

重力砂型铸造条件下锑对亚共晶Al-Si合金晶粒和共晶Si的影响

利用凝固过程温度-时间曲线、偏光显微镜、扫描电子显微镜、电子背散射衍射技术、透射电子显微镜和能谱仪研究了重力砂型铸造条件下锑(Sb)对亚共晶Al-Si合金晶粒和共晶Si的影响。结果表明,Al-7Si合金添加Sb后,初生α-Al晶粒和共晶Si的形核温度均降低,初生α-Al晶粒形核更困难,平均粒径由319μm增至353μm。Sb变质共晶Si的机理是使共晶Si形核温度降低,Si在α-Al中的固溶度减小,化学势增大,Si原子从α-Al中排出的速度增大,共晶Si生长速度加快,最终共晶Si变短变窄。Sb并非通过作用在共晶Si的形核核心和孪晶上发挥变质作用。

混合稀土对Sr变质近共晶Al-Si合金组织的影响

研究了在Sr变质的近共晶Al 1 1 .6%Si(质量分数 )合金中加入混合稀土 (MM )对组织的影响。Sr对二次枝臂间距 (DAS)起着重要的作用 ,随着Sr含量的增加 ,DAS减小 ;随着MM加入量的增加 ,枝晶α的数量增加 ,主干长度缩短 ,存在等轴化趋向 ,但同时导致DAS增加 ,也导致共晶硅尺寸增大。MM的加入在某种程度上削弱了Sr的变质作用。

稀土对过共晶Al-Si合金P变质效果的影响

研究了加入稀土元素La对P变质Al 18Si合金中Si的形态及尺寸的影响 ,结果表明 :稀土元素La的加入优化了P的变质效果 ,在细化初晶Si的同时变质了共晶Si,并且明显减缓了P变质初晶Si的粗化趋势 ,使变质效果至少可维持 6h以上 ,通过扫描电镜测定了稀土元素La在合金中的分布 ,并分析讨论了稀土元素La对P变质效果影响的机理和作用。

侧部导入超声处理对共晶Al-Si合金凝固特性的影响

研究了功率超声处理对ZL102铝硅合金凝固特性的影响。研究发现:在凝固过程中进行超声处理能显著细化共晶硅相,改善其形貌及分布;通过对比未处理、300 W超声波及500 W超声波处理条件下铝硅合金不同部位的力学性能及断口形貌,发现功率超声处理明显提高铝硅合金的力学性能,且随着处理功率的增大,合金的力学性能随之提高。并分析了超声波在铝硅合金中传播时衰减的原因,通过数学方法得到衰减方程,并探讨了其衰减规律。

熔体温度处理细化亚共晶Al-Si合金组织

利用正交试验的方法对熔体温度处理细化亚共晶 Al- Si合金的凝固组织进行了研究 .结果表明 ,经过熔体温度处理后 ,凝固组织中一次枝晶尺寸明显减小 ,长的树枝晶变为短的树枝晶或等轴晶 ,并且枝晶数量明显增多 ;二次枝晶臂间距变化不明显 .从原子团簇的角度分析认为 ,这是由于高、低温熔体混合后 ,低温熔体中大的原子团簇得到细化 ,从而导致混合熔体中形核质点增殖的结果 .研究同时发现 ,高、低温熔体的混合方式对熔体温度处理效果有直接影响 ,熔体的均匀混合有利于增大熔体凝固过冷度 ,减小临界晶核半径 。

过共晶Al-Si合金熔体中初生硅生长特性

利用等温液淬的方法,研究了Al 18%Si过共晶合金熔体中初生硅的生长行为及机制。结果表明:重熔过程中熔体中未溶解的硅相粒子,在凝固过程中可成为初生硅生长核心,并且未熔颗粒与初生硅形状之间存在明显对应关系;初生硅的生长机制不是惟一的,既可以以孪晶凹角(TPRE)机制生长,还可以以层状机制生长,初生硅最终形状还要取决于溶质传输等动力学环境;随着熔体过热温度的升高,凝固组织中初生硅形状由多边形向星形及树枝状转变。

铈对过共晶Al-Si合金组织和性能的影响

研究了稀土元素铈对过共晶Al-18Si合金的变质效果。试验结果表明,铸件中初生硅的尺寸随着铈含量的增加而减小,同时铸件中共晶硅的变质效果随着铈含量的增加而更加明显,初生硅附近的共晶组织其变质效果远不如远离初生硅的显著;相应的力学性能提高到一定值后,基本保持不变。本文还利用热力学以及扫描电镜及其能谱分析了稀土元素的变质机理。

共晶型Al-Si合金中(Ca_(n-x),Na_x)P_m化合物的形成与磷变质失效分析

利用金相和电子探针微量分析仪(EPMA)等手段研究了共晶型Al-si(ZL109)合金熔体中Ca或(和)Na对Al-P中间合金变质效果的影响、含磷化合物的组成与磷变质的关系,结果表明,合金中Ca或(和)Na能使磷变质失效,甚至出现反常的Na变质效果;Ca或(和)Na促使AlP分解,并与磷形成比AlP更稳定的(Ca_(n-x),Na_x)P_m化合物,从而抑制了磷变质作用的发挥;C_2Cl_6精炼可使(Ca_(n-x),Na_x)P_m化合物的组成和结构发生转化,形成了能作为初晶Si结晶核心的(Al_5,Mg_(0.85),Ca_(0.15))P_(3.4)化合物,从而使磷变质效果得以恢复。

Ce对共晶Mg-Al合金组织的影响

模拟AZ91镁合金半固态液相凝固后期的成分,分析了共晶成分镁铝合金添加不同含量的稀土元素Ce后,铸态显微结构的变化。结果表明:Ce的加入改变了合金的组织,增加了初晶α相的含量,细化了β相并减少了β相的含量。随着稀土Ce加入量的增加,在Ce的加入量为0.6%时,所得的组织最好;在Ce含量大于0.6%时,随着Ce加入量的增加,细化效果反而变差。

P-RE对过共晶Al-Si合金组织和性能的影响

采用P和RE对过共晶Al-Si合金进行复合变质处理,在不同P和RE添加量下对合金显微组织和力学性能进行了分析和测量。结果表明,P和RE复合变质对初晶硅和共晶硅均有很好的变质效果,初晶硅尺寸明显减小且棱角钝化,共晶硅由原来的长针状变为颗粒状。加入(质量分数,下同)0.08%P和0.6%RE时,合金的微观组织和力学性能同时达到最佳,室温和高温抗拉强度分别达到306MPa和187MPa,与未变质合金相比,提高了20%和34%;室温和高温伸长率分别达到0.48%和1.58%,与未变质合金相比,提高了40%和88%。

熔体过热处理及冷却速度对Al-Si过共晶合金凝固组织的影响

通过阶梯铸型、定量金相 ,电子显微技术 ,研究熔体过热处理、冷却速度对Al Si过共晶合金铸件组织中初生硅相的影响。结果表明 ,熔体过热处理可以有效地改善初生硅的大小和分布。过热温度越高 ,初生硅粒子越细小 ,分布越弥散。快冷有利于抑制初生硅的析出 ,而慢冷有利于粗大组织的恢复 ,但是随着过热温度的升高 。

混合方式对受控扩散凝固过共晶Al-Si合金初生硅相的影响

采用受控扩散凝固技术(CDS)制备Al-15%Si(质量分数)合金,研究混合方式对受控扩散凝固Al-15%Si合金初生硅相尺寸、形貌和分布的影响。结果表明:受控扩散凝固可以明显细化初生硅相,改善初生硅相形貌和在组织中的分布。其中,液-液混合细化效果比固-液混合细化效果好,特别是通过液态纯铝与液态Al-25%Si合金的液-液混合受控扩散凝固制备得到的凝固组织,其初生硅相平均尺寸仅为14μm,且在组织中分布均匀。

Bi对亚共晶Al-Si合金组织和性能的影响

研究了Bi对亚共晶Al-Si合金组织和性能的影响。结果发现,Bi对亚共晶Al-Si合金具有较好的变质作用。Bi变质后,共晶Si由粗大针片状变为细小的纤维状,同时初生α-Al枝晶得到细化;与未变质合金相比,加入3%Bi变质后,其强度提高了3.9%,断后伸长率提高了62.5%。

喷射成形过共晶Al-Si合金材料的研究现状

过共晶Al-Si合金具有较高的强度、较低的密度和热膨胀系数、良好的耐磨性和耐蚀性,在汽车、造船、航空航天及其他制造行业广泛应用。但当合金中Si含量太高时,合金组织粗大、偏析严重,同时材料的强度、塑性急剧降低而失去使用价值。喷射成形技术是一种全新的材料制备技术,具有快速凝固技术的基本特征,同时还具有生产工序简单、氧化和污染小等优点,在国外已经在特殊钢、高温合金、铝合金和铜合金等方面进行了产业化应用。但利用喷射成形技术来制备和生产过共晶Al-Si合金材料还很不成熟,有许多问题还没有得到妥善的解决,作者提出两点建议来进一步改善过共晶Al-Si合金材料的性能:(1)在喷射成形过共晶Al-Si合金中添加微量稀土元素;(2)利用喷射共沉积技术制备过共晶Al-Si合金为基体的纤维增强复合材料。

Bi对共晶过共晶Al-Si合金耐磨性能的影响

共晶、过共晶Al-Si合金中加入元素Bi形成Al-Si-Bi多元合金,具有偏晶转变的结晶特点,由于Bi的不溶性及自润滑性,并以高弥散游离态兮布干基体中使过共晶Al-Si合金的耐磨性大幅度提高。

Al-3B中间合金的加入量对亚共晶Al-Si合金晶粒细化的影响

研究了Al 3B中间合金不同的加入量对亚共晶Al Si合金晶粒尺寸的影响。该中间合金对所研究全部范围内的Al Si合金都具有一定的细化效果 ,但在不同的含硅量下其细化能力并不相同。同时证实对未经细化处理的亚共晶Al Si合金而言 ,在含硅量约 3% (质量分数 ,下同 )时合金具有最小的晶粒尺寸。随着Al 3B中间合金加入量的提高 ,出现最小晶粒尺寸的合金成分向高硅方向移动 ,当加入量达到 1%时 ,在含硅量为 6 %的Al Si合金中出现最小的晶粒尺寸。

热处理对过共晶Al-Si合金组织与性能的影响

研究了热处理对过共晶Al-Si合金组织与性能的影响。结果表明:热处理对合金室温性能有较大影响;多元过共晶Al-Si合金经525℃×4 h固溶+175℃×10 h时效的T6热处理后,合金的常温抗拉强度提高18.9%,与此同时,合金的塑性也有了一定的提高。SEM及能谱分析结果显示,T6热处理能显著改善原合金的组织形态及相分布,原合金中一些粗大相在固溶阶段溶解,时效阶段弥散析出,强化了基体。这些相的变化及分布的改变使合金力学性能提高。

熔体过热处理对过共晶Al-Si合金凝固组织的影响

本文研究了熔体过热处理对过共晶Al-Si合金凝固组织的影响.实验结果发现,对合金熔体进行过热处理不仅能影响合金的形核,而且也能影响其生长.过热可使合金的初生硅细化,随过热温度的升高,合金的初生硅尺寸逐渐减小.合金液保温温度较低时,Al-19%Si合金凝固后的共晶硅为粗大的长针状,表现出小平面生长的典型特征;对合金液进行过热处理,合金凝固后的共晶硅变为细小的点状或短棒状,表现出非小平面生长的典型特征.点状和短棒状共晶硅的面积百分率随过热温度的升高和保温时间的延长而增加.