时效工艺对ZL101A合金性能的影响

采用不同的时效工艺 ,研究了时效温度和时间对 ZL10 1A合金性能的影响 ,得出了该合金较理想的时效制度 ,在此制度下 ,ZL10 1A合金的金属型典型性能达到 σb≥ 330 MPa,δ5≥ 10 % ,为满足航空、航天等领域对高性能铝合金精密铸件的需求奠定了材料基础。

稀土La对ZL101A合金组织及性能的影响

在ZL101A合金中加入不同量La,研究了其微观/宏观组织和热处理后的性能。实验结果表明,在金属型铸造条件下,加入质量分数为0.6%左右的La对ZL101A合金具有最好的变质效果,共晶硅全部变为细小点状。稀土La的加入可将合金晶粒尺寸由未变质时的3 mm细化到1 mm。共晶硅变质以及晶粒细化主要是由于加入的La富集在共晶硅前沿,阻碍了共晶硅长大。合金抗拉强度和伸长率随着La的增加而提高,但La超过一定量后合金抗拉强度和伸长率均会有不同程度的降低。

Ce及变质工艺对ZL101A合金组织的影响

研究了Ce加入量、保温时间、变质温度和冷却速度对ZL101A合金组织的影响。实验结果表明,在金属型铸造条件下,加入质量分数为0.8%左右的Ce时,ZL101A合金具有最佳的变质效果,共晶硅全部变为细小点状,而且保温6h仍有一定的变质效果;适当提高变质温度可以减少稀土Ce的用量,最佳变质温度为760℃;冷却速度对变质影响很大,当冷却速度为0.8℃/s时没有任何变质效果。

Ce+Sr复合变质对ZL101A合金组织及性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜及能谱分析等方法研究了稀土Ce+Sr复合变质对ZL101A合金显微组织和力学性能的影响。研究表明,在金属型铸造条件下,加入不同含量的Ce与Sr对ZL101A合金的复合变质效果影响不一样。Ce+Sr复合变质后共晶硅倾向于片状的生长方式;Ce+Sr复合变质使ZL101A合金晶粒尺寸细化到0.8 mm,也使该合金的拉伸强度达到319.4 MPa,伸长率达5.5%,稀土超过一定量后合金拉伸强度和伸长率均有不同程度地降低。

双膜缺陷在ZL101A合金石膏型精铸缩松形成中作用研究

通过石膏型真空浇注加压凝固两种不同浇注系统的铝合金试样,研究了双膜缺陷对ZL101A合金石膏型精铸缩松缺陷的影响。结果表明,流入型腔中的双膜数量对铝合金石膏型精铸缩松的形成极为关键。流入型腔中的夹杂和双膜数量多,双膜两侧打开后很容易捕获局部夹杂及气体,最终增加了铸件在热节或关键部位形成集中缩松的倾向;流入型腔中的夹杂和双膜数量少,缩松更趋于分散分布。

ZL101A合金化学镀Ni-P研究

为提高ZL101A合金的耐蚀性能,可直接化学镀Ni-P或电镀Cu后化学镀Ni-P在其表面施加镀层。利用恒电位仪、盐雾实验、扫描电镜和显微硬度计等,研究了两种工艺处理后镀层的性能。结果表明,两种工艺得到的镀Ni-P样品均具有优异的耐蚀性和较高的硬度,对Al合金基体都具有很好的保护作用;其中带镀Cu中间层的化学镀Ni-P层更致密,具有更好的耐蚀性和硬度。

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。

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。

ZL101A合金熔炼新工艺

ＺＬ１０１Ａ合金熔炼新工艺山东平阴铝厂谷兰成表１新工艺与传统工艺比较工艺类别原料投料顺序精炼处理新工艺０．１０～０．２０％Ａｌ－Ｔｉ合金锭（电解）结晶硅（Ｓｉ－１）金属镁（Ｍｇ－１）Ａｌ－Ｔｉ→Ｓｉ→Ａｌ－Ｔｉ→ＭｇＣＣｌ４０．５ｋｇ／ｔＡｌ７２０...

时效工艺对ZL101A合金组织及力学性能的影响

航空工业是一个国家工业发展的重要体现,随着经济的快速发展,我国的航空航天工业步入了高速发展期,各种新型材料的使用使得航空工业正在向着轻量化、可靠性高、性能强以及成本低等的方向发展。以往航空航天工业中所使用的各种铸、锻件、钣金件等通过焊接、铆接等连接而成的航空航天等零部件正在逐渐被整体铸造并经过后期复杂机加工的零部件所替代,这就对材料的力学性能提出了新的要求和挑战,不同的加工工艺会对材料的性能造成不同的影响,应当在做好对于材料各种力学性能检测的基础上对各种不同的工艺会对材料所造成的不同的力学影响进行分析,从而为更好的做好对于材料的使用奠定良好的基础。

GB/T 30599-2014《原位颗粒增强ZL101A合金基复合材料》标准解析

本文简要介绍了GB/T 30599-2014《原位颗粒增强ZL101A合金基复合材料》标准的制定背景及其标准化进展。对该标准中的适用范围、技术要求、检验方法等关键内容进行了解析,为标准使用人员更好的解读本标准提供技术支持。

Al5Ti1B细化剂对ZL101A铸造铝合金组织与性能的影响

考察了不同Al5Ti1B细化剂添加量对ZLl01A铸造铝合金组织和力学性能的影响。结果表明:细化剂的加入可有效地细化α-Al晶粒,使共晶硅相的尺寸细小、分布均匀;细化剂的加入量存在一最佳值,其中以0.2%(质量分数)细化剂添加量对自然时效(30 d)合金的力学性能的改善幅度较大;同时该添加量也使合金经人工时效(170℃/11 h)后具有较好的综合力学性能,其抗拉强度和布氏硬度分别比自然时效合金的提高约28%和23%,而伸长率则下降到5%左右。过量的细化剂加入会导致时效合金的力学性能下降。

高强ZL101A复杂承载铸件变质与性能优化研究

针对ZL101A合金以及铸件的结构特点及性能要求,开展了ZL101A合金的综合性能优化。本文从变质工艺、熔体处理、晶粒细化等3个方面进行了研究。结果表明:采用Sr变质,结合六氯乙烷与氩气旋转喷吹复合精炼,可有效提升ZL101A合金的综合力学性能,生产的铸件本体切取力学性能最高可达σb≥320MPa,σp0.2≥270MPa,δ5≥10%。

低压脉冲磁场下制备ZL101A铝合金半固态浆料

利用低压脉冲磁场技术制备了半固态ZL101A合金浆料,研究了放电频率对半固态浆料中初生α-Al相形貌和尺寸的影响。结果表明,采用该技术可以制备初生α-Al相为细小的球状或近球状的半固态ZL101A合金浆料。初生α-Al相的平均晶粒尺寸和平均圆度系数分别随放电频率的增加而相应地减小和增加。但当放电频率超过10Hz时,半固态组织有所粗化。当浇注温度为630℃,放电电压为200V,放电频率为10Hz和处理时间为1.5min时,半固态ZL101A合金浆料中初生α-Al相平均晶粒尺寸约为91μm,形状因子约为0.88,适合半固态流变成形。

高强韧铸造铝基复合材料的研究

以Zl101A为基体,依据合金相图,通过实验研究了用微合金化来强化基体材料,再通过原位反应自生成TiB2增强相以及使用搅拌方式加入SiCP增强相的形式来制备铝基复合材料。这种方法可使多元增强粒子均匀分布,提高了材料强度,为铝基复合材料的应用打下良好基础。

铝合金传动箱体铸造缺陷分析及工艺优化

针对ZL101A铝合金传动箱体铸件因微观孔洞缺陷造成油道漏油问题,借助X射线探伤和SEM缺陷形貌观察,发现微观孔洞类缺陷为微观缩松和气孔缺陷两类,且以微观缩松缺陷为主。运用XRF光谱、MAGMA工艺仿真等手段分析发现,缩松形成的主要原因是凝固补缩不足,而气孔主要是合金液中的气体与氧化铝夹杂物相互作用引起的。根据缺陷分析结果,将重力铸造改为差压铸造,并在铸件发生缺陷的油道部位增设一处内浇道,同时降低浇注温度。另外,熔炼ZL101A合金液时,添加Al-5Ti-1B中间合金进行细化处理。结果表明,铸件组织致密,微观孔洞基本消除,满足ASTM E155Ⅱ级要求。

一种典型薄壁异形铝合金铸件的研制

某典型薄壁异形铸件采用ZL101A合金生产,基于支架铸件结构形状与铸造工艺难点,试验设计了熔模+低压铸造复合凝固成形工艺。结果表明,通过在铸件蜡模薄壁区域增设加强筋与排气条、调整型壳焙烧阶梯升温工艺参数、优化低压充型及T6固溶淬火热处理参数,结合淬火校正工装与机加工校准设计,有效解决了薄壁异形支架铸件的浇不足、缩松等冶金缺陷,研制出了合格的铸件。