Zr变质及热处理对ZA27合金组织与性能的影响

制备了Zr含量为(质量分数)0.2%和0.5%的ZA27合金铸锭,并对合金进行了370℃×12h固溶处理及100℃人工时效处理。结果表明,0.2%的Zr可以使ZA27合金发达的树枝晶变为细小的花瓣状枝晶,起到显著的变质作用,而Zr含量为0.5%的合金中出现粗大的杆状Al3Zr化合物,导致细化晶粒效果减弱。固溶处理后,合金中过饱和的初生α′树枝晶转变为细小的(α+η)两相组织,少量ε-CuZn5相存留于α晶界上。Zr含量为0.2%的合金中α晶粒变得更加均匀、细小。此外,Zr变质可以显著提高ZA27合金时效处理的峰值硬度,并延迟了对应的时效时间。

Zr变质剂对Fe-Ni膨胀合金凝固组织的影响

研究了Zr变质剂对Fe-Ni膨胀合金凝固组织的影响,结果表明:经Zr变质处理后,Fe-Ni膨胀合金中形成了大量的高熔点化合物ZrO2,尺寸为1～3μm。根据错配度理论计算表明,ZrO2的某些低指数面与Fe-Ni膨胀合金的低指数面具有8.6%的较低错配度;因此,ZrO2作为非均匀形核核心,使合金凝固组织由完全的柱状晶变为等轴晶+柱状晶组织,断面等轴晶比例达到55%。此外,Zr在凝固组织的柱状晶及等轴晶的晶界上以ZrO2、ZrC和ZrN的复合夹杂物形式存在,具有钉扎晶界、细化晶粒的作用。

Zr、Y和Ba-Ca变质对00Cr25Ni7Mo4N钢组织与性能的影响

以00Cr25Ni7Mo4N铸造不锈钢的组织和性能为研究内容,试验了Zr、Y和Ba-Ca变质剂对钢的变质效果。试验表明,3种变质剂对抑制晶体长大,细化组织,改善铸造性能和提高材料的力学性能均产生良好效果;其中Y的变质效果最为显著,试样的断口宏观形貌得以明显改善,断口撕裂的颗粒细化程度是未处理试样的1/11;组织中孤立岛状的γ相明显圆钝和尺寸变小;夹杂物数量减少;因此,钢的流动性提高,铸造工艺性能得以改善,铸造缺陷减少;由于钢的组织细化,力学性能明显提高。变质后的材料在具备良好塑韧性(δ=19%)时,σb和σs分别提高了16.1%和41.2%。

Sr、B、Zr复合变质对Al-30Si组织和性能的影响

常规铸造的过共晶铝硅合金中初生硅粗大,共晶硅呈针片状,α塑性相不多。复合变质可以在一定程度上解决这些问题,但各类变质剂的变质效果不一。本文通过正交试验研究了Sr-B-Zr联合细化变质对Al-30Si合金的显微组织、硬度及抗拉强度的影响。结果表明,该联合变质剂能细化初生硅和共晶硅,使α相大量增多。影响合金抗拉强度的主要因素为Zr,最佳变质剂组合为0.06%Sr、0.03%B、0.06%Zr,合金抗拉强度可提高49.98%。影响合金硬度的主要因素为B,最佳变质剂组合为0.01%Sr、0.01%B、0.01%Zr,合金硬度可增加2倍。

复合变质处理对ZCuZn40Pb2组织和力学性能的影响

研究了B、Ti、Zr复合变质处理及变质处理后不同的熔体保温时间对金属型铸造ZCuZn40Pb2铸态组织和力学性能的影响。结果表明,B、Ti、Zr复合变质处理能够细化金属型铸造ZCuZn40Pb2的铸态组织和提高力学性能,改善铸态α和β相组织的分布状态。当B、Ti、Zr复合加入量分别为0.001%、0.02%、0.01%时细化效果较好。B、Ti、Zr复合变质处理后随熔体保温时间的延长,组织粗化,出现变质衰退。保温时间在90min以内仍能保持较好的变质细化效果和力学性能。