高强度铸造铝合金ZL107A固溶处理

利用相图和金相分析确定了ＺＬ１０７Ａ合金铸态的相组成为：α（Ａｌ）、Ｓｉ、Ｍｇ２Ｓｉ、Ａｌ２Ｃｕ、Ｗ、ＴｉＡｌ３、ＡｌＢ２和ＴｉＢ２。根据凝固过程所涉及的５个共晶反应和不同加热制度的试验研究确定了ＺＬ１０７Ａ的固溶淬火制度为：（４９０±５）℃×４ｈ，（５００±５）℃×（４～６ｈ），（５１０±５）℃×（８～１２）ｈ，（６０～８０）℃水淬。采用该工艺，组织不发生过烧，Ａｌ２Ｃｕ和Ｍｇ２Ｓｉ等强化相又充分固溶，从而强化了合金。

Al3Ti4B细化剂和Al10Sr变质剂对ZL107合金显微组织的影响

研究了Al3Ti4B细化剂和Al10Sr变质剂对ZL10 7合金显微组织的影响。结果表明 :单一Al3Ti4B细化剂的添加量大于 0 .6 %时 ,可使ZL10 7合金获得 10 0～ 12 0 μm左右的等轴枝晶 ,且其抗衰退期至少不小于 2 40min ,但对共晶硅没有变质作用 ;而一定量的Al10Sr变质剂除了至少能在 2 40min内使共晶硅充分变质外 ,还对初生α(Al)晶粒具有一定的细化作用 ;当Al3Ti4B细化剂和Al10Sr变质剂共同作用于ZL10 7合金时 ,Al Sr有效变质时间大为减少 ,晶粒有所长大 ,但两者在合适的匹配添加量时 ,可获得与单一添加时相似或相同的细化、变质效果。

微量元素及热处理对ZL107组织和性能的影响

ZL107合金具有良好的铸造性能和较高的力学性能,应用非常广泛,但目前还不能满足现代工程结构中大型、复杂、高强度重要铸件的要求。实验在原有成分的基础上,通过添加微量合金元素、混合稀土变质和选择合理的热处理工艺来进一步提高ZL107的综合力学性能。实验结果表明,改进后的合金经过金属型浇注、T5处理后的力学性能:σb为324.2MPa,δ5为4.1%,HBS为102,比原ZL107合金分别提高了19.7%、46.4%和8.0%。改进后的ZL107合金不但具有较高的强度和硬度,而且具有良好的塑性,有望成为大型、复杂、高强度结构铸铝件的优选合金之一。

合金元素对ZL107组织与力学性能的影响

为提高ZL107合金的力学性能,研究了Ti、B、Cd、Mg、Zn、Ag等合金元素对ZL107合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,Ti、B使合金晶粒细化,改善显微组织;Cd、Mg、Zn可以提高合金的抗拉强度和硬度;而Ag的加入可以显著提高合金的伸长率。通过加入以上几种合金元素并配以合适的热处理工艺,可以进一步提高ZL107的综合力学性能。采用510℃固溶处理和150℃时效处理时可以得到较好的强度和塑性配合。

ZL107合金的高温静态蠕变和循环蠕变

研究了不同热处理状态的ZL10 7合金在 3 0 0℃的高温静态蠕变和循环蠕变的行为。结果发现 :峰时效下 ,合金的蠕变抗力强于过时效状态下材料的蠕变抗力。循环蠕变时材料表现出蠕变减速现象。经峰时效处理的ZL10 7合金在循环蠕变中表现出较静态蠕变低的激活能 ,用非热空位机制进行了解释 ,而经过时效处理的ZL10 7合金表现出高的激活能 。

不同冷却方式下NaF变质对Al-Si合金组织及耐磨性的影响

利用金相显微镜和磨擦磨损试验机研究了NaF对铝硅合金ZL107的变质效果,并且通过空冷和水淬两种冷却方式研究冷却速度对变质效果的影响,对变质前后ZL107的合金耐磨性能进行了对比研究。结果表明,冷却方式对NaF的变质效果有一定影响;变质后合金的耐磨性能提高。

纤维体积分数对3Al_2O_3·2SiO_(2f)/ZL107复合材料高温蠕变的影响

主要研究体积分数分别为 0 %、8%、2 0 %的 3Al2 O3·2SiO2f/ZL10 7复合材料在 30 0℃的蠕变行为。结果表明 :随着纤维体积分数的增加 ,复合材料的蠕变抗力提高。复合材料比基体合金有更高的蠕变应力指数和表观激活能 ;复合材料的蠕变门槛应力与短纤维体积分数有关 。

Si phase morphology and mechanical properties of ZL107 Al alloy improved by La modification and heat treatment

The phase morphology evolution during the solid solution treatment and then artificial aging of the La-modified ZL107 Al alloy was studied. The results show that when the solid solution was held at 560 ℃ for 6 h, only partial Si phase dissolved into the matrix; however, the precipitation also occurred during the artificial aging process. The precipitation process in Al-Si alloys with or without La-modification was compared. After modification and heat treatment, the mechanical properties of the alloy were greatly enhanced, due to the modification and uniform distribution of Si phase.

3Al_2O_3·2SiO_(2f)/ZL107复合材料和ZL107基体在不同温度下的高温蠕变行为

研究了过时效状态的ZL10 7基体和体积分数为 16 % 3Al2 O3.2SiO2f/ZL10 7复合材料在 30 0℃的蠕变断裂行为。结果表明 ,二者都表现出较高的蠕变应力指数和蠕变激活能 。

莫莱石短纤维增强ZL107合金复合材料的时效特性

采用宏观硬度测定及差热分析法 (DSC)研究了莫莱石短纤维增强ZL10 7合金复合材料的时效特性。结果表明 ,复合材料中GP区的形成因增强相的加入在一定程度上被抑制 ,在 140℃时效初期基体合金表现出较快的硬度增加趋势 ;在 2 0 5℃时效 ,复合材料表现时效加速现象。随纤维加入量的增加 。

ZL107铝合金摩托车减震器底筒断裂分析

采用光学显微镜和电子探针分析仪等分析手段,对ZL107铝合金摩托车减震器底筒的早期断裂进行了分析。结果表明,断裂零件材料中杂质元素含量过高,组织为数量很多的粗大针状相,合金塑性的降低是造成减震器底筒发生早期断裂的主要原因,并通过试验提出了改进意见。

直流磁场对ZL107合金凝固组织的影响

研究了在直流磁场作用下ZL107合金凝固组织的变化，并对直流磁场影响合金显微组织的机理进行了探讨。在直流磁场作用下，晶粒明显粗化；枝晶间隙中Si相和CuAl2相的形态也发生了明显的变化；中央凝固组织中出现了明显的疏松；α（Al）基体的显微硬度分布呈现较大的起伏。这些主要是由于直流磁场对液态金属中对流的抑制作用所致。

ZL107合金成分的优化设计与性能研究

在普通ZL107合金中添加0．15％Mg、0．15％Ti、0．15％Cd和1.0％Zn并通过适当热处理后合金的综合力学性能得到显著改善。实验结果表明，舍金成分经优化设计后，力学性能指标为：抗拉强度达361MPa，伸长率达3．65％。采用的515℃固溶处理加150℃时效处理，可使合金的组织细化，得到较好的强韧性配合。在合金中添加0．5％Ag可显著提高伸长率。

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。

微量元素对ZL107力学性能的影响

应用正交试验法来设计ZL107中Zn、Ti、Cd、Sb等元素的含量并制作试样,根据铝合金试样力学性能的测试结果,分析确定较佳的合金成分配比方案。得到的力学性能最好的一组试样的抗拉强度为356.1MPa,伸长率为3.02%,分别比经T5处理的ZL107铸锭提高了46%和52%。

Sb变质对ZL107合金组织与性能的影响

ZL107合金经Sb变质后,能有效地使共晶Si由板条状变为粒状与孤块状,使α-Al枝晶分布均匀,并使棒状Al2Cu向小颗粒状转化。加入0.20%的Sb变质时,合金组织最为均匀,力学性能也最好。Sb进入合金后,吸附在Si的表面,阻碍了共晶Si的生长,使共晶Si片厚度的增加受到了抑制,AlSb质点的增多为α-Al形提供支撑,使α-Al枝晶变得发达,分布均匀。经过T6处理后,合金的组织和力学性能得到进一步改善提高。

直流电流结合时效对ZL107合金组织和性能的影响

研究了时效过程中同时通以直流电流条件下,ZL107合金组织和性能的变化规律,并对其相对应的机理进行探讨。结果表明,采用直流电流时,时效处理后的合金中CuAl2相的形状发生了明显改变;Cu在合金中的固溶度明显增加;同时,合金既保持了传统热处理后所能达的抗拉强度和硬度,又弥补了传统方法处理后合金在塑性上的不足,大大改善了ZL107合金的综合性能。

ZL107铸造铝合金的力学性能及拉伸断裂原因分析

为提高铸造Al-Si系合金的综合性能,对ZL107铸造铝合金进行了拉伸试验,研究了合金的组织结构对拉伸性能的影响。结果表明:材料的组织结构对ZL107铸造铝合金的屈服强度影响不大,而对硬度和抗拉强度影响较大。利用扫描电子显微镜研究了ZL107铸造铝合金的拉伸断口形貌,发现ZL107铸造铝合金的断裂方式以沿晶开裂和滑移带开裂为主。

压铸ZL107合金热处理前后组织与性能的研究

采用300 t压铸机、中频感应电炉等设备制备了ZL107合金压铸件,并对其热处理前后组织与性能进行研究。结果表明:压铸件中间压头部位的晶粒更加细小均匀;未经固溶时效处理压铸件的平均抗拉强度为117 MPa、平均硬度为155 HV、平均伸长率为2.74%;经固溶时效处理后压铸件的平均抗拉强度为344 MPa、平均硬度为85 HV、平均伸长率为3.8%。

ZL107合金细长铸件金属型铸造模具优化设计及配套工艺研究

ＺＬ１０７合金细长铸件金属型铸造模具优化设计及配套工艺研究西安航空发动机公司（陕西省西安市７１００２１）张林法陈德安ＯｐｔｉｍｚｉｎｇｏｎＰｅｒｍａｎｅｎｔＭｏｌｄＤｅｓｉｇｎａｎｄＣａｓｔｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒＲｏｄＳｈａｐｅｄＺｌ１０７...