快速凝固雾化法制备铝硅合金粉末工艺研究

采用传统铸造工艺生产的铝硅合金由于粗大的硅相的存在,合金的强度、韧性显著下降。采用快速凝固新技术制备的高硅铝合金,具有高耐磨性和和低膨胀系数,同时抗拉强度也很高,是制造坦克发动机等产品的重要材料。本文主要介绍用快速能固雾化法制备铝硅合金粉末时各种工艺参数对其性能的影响。     

快速凝固和半固态成形制备铝基环保材料

利用半固态成形技术和快速凝固粉末冶金方法制备高强铝基复合材料,该方法制备的合金具有细化晶粒、增大合金元素的固溶度、减小偏析、形成亚稳相等独特的优势,因此大大提高了铝基复合材料的性能。利用原始创新的WA16为增强相,制备出（1）高强铝合金：该铝合金的强度达于550MPa,硬度大于150HB,延伸率大于4％;（2）高强高硬铝合金：该铝合金的强度这大于600MPa,硬度大于180HB,延伸率大于2％。该铝合金的机械性能已经接近甚至超过美国产7075铝合金。     

国内科技期刊亮点

对一种新型楔形压制工艺的探索快速凝固Al-Fe-V-Si系耐热铝合金,具有良好的室温及高温力学性能、高比强度、比刚度以及较强的耐腐蚀能力。实践证明,采用多层喷射沉积技术制备的Al-Fe-V-Si合金具有多种优点。     

快速凝固过共晶Al-Si合金雾化制粉研究

本文介绍了采用快速凝固气体雾化法制备铝硅合金粉末的方法,并通过正交实验获得一种最佳的雾化工艺参数,实验结果表明,喷嘴间隙和气体流量两个工艺参数对粉末质量的影响最大。     

制备条件对Raney Cu结构与性能的影响

利用旋铸法制备了快速凝固Cu33.5Al66.5合金。描述了新型Raney Cu催化剂在制备时的抽提工艺、抽提温度、抽提时间、碱液浓度及合金组成等因素对其结构特征和二乙醇胺脱氢氧化催化性能的影响规律，得到了较优化的催化剂制备参数：采用改进的制备途径，合金铝铜比为2，抽提温度为80℃，抽提时间2h，碱液浓度为20％NaOH；所制备的Raney Cu催化剂具有较高的活性和选择性，催化剂重复使用26次后，亚氨基二乙酸的转化率≥95％。     

电磁场对铝合金铸造组织和性能的影响

铝硅合金的机械性能与其微观结构密切相关,为了改良合金的微观组织,提高材料性能,人们尝试利用各种手段控制铝合金的凝固过程。通过研究和生产实践发现,在金属的凝固过程中施加电磁场可以改善材料的组织性能并优化工艺过程。由于电磁场在金属凝固过程中会产生多种物理效应,因此,探讨电磁场对改善合金微观组织的作用,找出较优的工艺参数,对改善材料的组织性能,提高产品质量具有重要意义。     

铝锂合金液滴在激冷过程中冷却速度的研究

本文在理论上分析了由作者发展起来的一种两步雾化——快速凝固制粉技术,研究了某些工艺参数对铝锂合金粉末制备过程的影响。在建立热传导模型的基础上,计算了熔体液滴与冷却介质之间界面上的传热系数,并由牛顿冷却计算出了冷却速度与粉末颗粒大小之间的关系。结果表明,冷却剂不同得到的冷却速度不同。对于5～80μm的粉末颗粒其凝固时的冷却速度范围为10~4～10~7K/s。此外,本文还研究了铝钾合金粉末的形貌、颗粒大小及其分布和粉末的微观结构。     

Al-Ti-B中间合金生产方法及发展趋势

阐述了各种铝及铝合金铸锭晶粒细化的方法,得出Al-Ti-B中间合金是目前工业生产条件下,在铝熔体中添加细化剂进行细化铸锭的晶粒中最经济有效的方法.在过去50多年里,国内外科研工作者对铝钛硼的晶粒细化进行了广泛而又深入的研究,开发出了氟盐反应法、纯钛颗粒法、氧化物法、电解法、铝热还原法和自蔓延高温合成法等多种铝钛硼中间合金的制备方法和半连续铸造挤压法、连续铸轧法和连续铸挤法等多种线材成型方式.通过分析铝钛硼各种制备方法和线材成型方式的优缺点,得出通过氟盐反应法和连续铸轧法生产的铝钛硼中间合金线材,具有制备工艺简单、生产成本低、产品质量稳定、细化效果显著等优点;另外发展新型制备工艺和新型Al-Ti-B中间合金细化剂,是其一个重要的发展方向.     

甘肃有色冶金新材料产业科技支撑

1 国内外有色冶金新材料产业的发展趋势有色冶金新材料是经济建设和国防建设必不可少的基础材料,是国家安全的重要支撑,在发展高技术、改造和提升传统产业、增强综合国力和国防实力等方面起着重要的作用,世界各国都非常重视其研究开发工作,并制定了相关发展计划.新型高强高韧、高比强高比模、耐热耐蚀铝合金材料的发展一直受到世界各国的普遍重视.世界各国不断开发并生产出具有更高使用性能的新型铝合金材料,以及具有良好耐蚀性、可焊性、中高强度的多种铝合金,广泛应用于各种先进的航空或航天飞行器、低成本发射装置、超轻油箱计划以及重复使用的航天器核心计划中.美国是世界上铝及铝材生产和消费量最大的国家.在装备、技术水平、产品质量等各方面都居国际先进水平.我国研发的部分高强高韧铝合金、铝锂合金、喷射沉积快速凝固耐热铝合金的性能达到国际先进水平.高速列车和地铁车辆用大型高性能铝合金型材已研制成功,并投入大批量生产.铝材制备技术也得到了迅速提升,铝合金在多元外场作用瞬时连续大变形下凝固组织控制技术取得突破.     

原位制备表面增强复合材料的一种新方法

提出了一种利用工频电流制备表面增强复合材料的新方法，其特点是：对合金熔体施加一个交流电，利用交流电及其感生磁场产生的电磁力，迫使电导率较低的第二相向边缘迁移，凝固后得到表面增强的复合材料．利用该方法原位制备了表面硅增强的铝硅合金，表层硬度比单纯的铝基提高10-20倍．该方法工艺简单，不受铸件形状和尺寸的限制，可用于表面增强金属材料的规模化制备．     

固液混合铸造的研究

采用作者自行发明的固液混合铸造技术制备了高硅铝合金和耐热铝合金。该工艺所制备的各种铝合金晶粒微细 ,合金力学性能明显优于传统铸造和半固态铸造合金 ,并且解决了高合金化铸件难以热加工的问题 ,使得很多新合金得以实际应用。固液混合铸造技术具有工艺简单、生产成本低廉、能成形复杂形状件和大件等优点 ,具有一定的工业应用前景     

快速凝固工艺对AZ91HP镁合金腐蚀性能的影响

通过铜模铸造制备快速凝固的AZ91HP镁合金.利用失重法及动电位极化曲线研究了常规铸造AZ91HP和快速凝固AZ91HP镁合金样品在NaCl腐蚀介质中的耐腐蚀性能;通过金相显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）及X射线衍射（XRD）分析了腐蚀后合金微观组织及相结构.结果表明,快速凝固的AZ91HP镁合金具有更好的耐腐蚀性能.其主要原因是经快速凝固工艺后：①β-Mg17Al12相近似连续地分布于细小的α-Mg晶界上;②合金的元素分布更加均匀;③合金显微缩松减少.     

泡沫铝／PC树脂／铝合金叠层复合材料及其制备方法

江苏大学的“泡沫铝／PC树脂／铝合金叠层复合材料及其制备方法”技术被授予国家发明专利．本发明涉及一种新型的碰撞安全材料，特指泡沫铝／PC树脂／铝合金叠层复合材料及其制备方法，可用于汽车保险杠、外壳等部件．其以LY12型铝合金板、PC树脂及泡沫铝为原材料；以铝合金板／泡沫铝厚度比1：3～1：5，填充PC树脂，采用热压固化工艺制备而得．本发明冲击性能出色，且铝合金表面无喷漆方面的技术难题，工艺简单密度小，比强度、比刚度高，价格便宜，性能／价格比高．根据性能的要求，调整泡沫铝、树脂及铝合金板的比重，可以得到不同的性能设计．     

闭孔泡沫铝的孔结构控制

为适应高技术应用中超轻闭孔泡沫铝对孔结构更高的控制要求，对过去十余年中进行的相关研究工作进行了系统整理，发现了胞体尺寸、孔隙率和孔形貌三者之间的内在关系，确定了孔结构控制的关键步骤和相互关系，建立了熔体发泡法影响孔结构控制的工艺技术框架，结合该框架系统论述了3个关键孔结构控制参数（胞体尺寸、孔隙率和孔形貌）与实际应用、制备技术、工艺过程的关系．研究表明，孔结构演变和制备技术工艺中黏度、发泡时间、凝固方式等诸多因素相互影响，互为因果，使得发泡和凝固过程变得十分复杂，给孔结构控制带来困难．要获得高孔隙率泡沫铝，对于纯铝泡沫，不仅需要根据熔体泡沫化时间与孔隙率的对应关系精确控制孔隙率，而且要在孔隙率一时间平台段适时凝固以控制孔径和均匀性，而对于泡沫铝合金，还需要采用多向凝固模式，克服凝固过程中固一液两相区的附加力场引发的收缩问题．对于新型球形孔泡沫铝合金，则需要进一步控制适量的发泡剂（1．0％）和发泡搅拌时间（100s），使平台段降至低孔隙率阶段．面对高技术领域新的需求，提出的二次发泡法较其他技术在制备异型件方面具有更大的优势，并且其延伸发展技术在多功能大型面板开发上具有进一步发展的潜质．     

快速凝固对铸铁合金性能的影响

快速凝固技术是改善合金性能的重要手段.本研究用单辊法制备了铸铁合金的快速凝固条带(冷却速度为5×10~5℃/S).结果表明,合金快速凝固以后,拉伸性能大为提高,在 NaCl 和 H_2SO_4溶液中能够发生钝化,耐蚀性提高,而且随着合金的冷却速度增大,拉伸性能和耐蚀性提高.此外,本文还初步探讨了合金性能提高的机理。     

快速冷凝粉末冶金技术制备Al-Li-Cu-Mg-Zr合金的研究

用快速冷凝技术制备了一种铝-锂合金的微细粉末,粉末体经冷压、真空去气、真空热压致密化,之后在400℃挤压成材。研究了这种合金在不同热处理条件下的显微组织和力学性能。与成份相近但用铸锭冶金方法制备的铝-锂合金相比,快速冷凝-粉末冶金方法制备的铝-锂合金,其硬度、强度较高,但塑性偏低。文章讨论了塑性偏低的原因以及改善合金塑韧性的可能途径。     

三维凝固数值解析的研究及其对铝合金铸件的应用

本文将直接差分法用于铸件的凝固数值计算,在原来二维凝固计算的基础上加以扩充,编制了原则上适用于任意复杂形状铸件的三维凝固解析通用程序;为使需要输入大量数据的三维计算付诸实用,还研究编制了数据自动形成预处理程序.从L形纯铝及铝硅合金铸件的计算结果说明,这种形状的铸件不能采用二维计算,而三维计算结果接近于实验值.作者又在L形铝合金铸件的底部按置冷铁进行了实验和计算,结果指出:对具有一定凝固范围的共晶型合金,凝固过程中的固相线推进速度与微观缩松之间具有很好的对应关系.因而提出:在补缩方向的固相线推进速度可以作为此类合金微观缩松程度的判别参数,并有可能在采用工艺措施控制固相线推进速度的同时,通过数值计算来确保获得组织致密的铸件.     

多层喷射沉积的装置和原理

为了解决铝合金厚壁管坯、厚板坯和大直径圆锭坯的制备技术问题 ,提出了多层喷射沉积的概念 ,发明了多层喷射沉积技术和一系列装置 ,采用该装置制备出了规格为 Φ外 80 0 mm/ Φ内 3 6 0 mm× 12 0 0 mm,重达10 0 0 kg的耐热铝合金 (80 0 9)管坯 ,Φ70 0 mm× 12 0 0 mm的 6 0 6 6 Al/ Si Cp的复合材料圆柱锭坯 ,管、锭坯冷速达 10 4K/ s,经挤压后性能优异 .研究了多层喷射沉积的过程原理 ,结果表明 ,在多层喷射沉积工艺中 ,金属液滴的沉积轨迹、粘结方式、凝固规律以及工艺特点与传统喷射沉积技术有明显区别 ,多层喷射沉积装置是一种制备大尺寸快速凝固近形坯件的理想装置 .     

放电等离子烧结快速凝固Al75Si25合金的组织及力学性能

高硅铝合金粗大的初晶硅严重影响其力学性能与机械加工性能.本文利用熔融纺丝快速凝固技术、球磨与放电等离子烧结相结合的方法制备了Al₇₅Si₂₅合金.研究发现,放电等离子烧结Al₇₅Si₂₅能够遗传其快速凝固组织的特点.500 MPa,320℃烧结条件可获得密度达到98%以上的块体,其初晶硅弥散分布,组织尺寸细小,具有超细晶粒特征.此外,硅元素过饱和固溶于α（Al）基体.维氏硬度值和抗压强度分别达到298 Hv和674 MPa,具有优异的力学性能.      

高强压铸铝合金抗腐蚀性能的研究

在相同试验条件下,在腐蚀液酸、碱、盐等介质中,做了浸渍腐蚀、晶间腐蚀等对比试验,并测定了恒电位极化曲线。结果表明,高强压铸铝合金比一般铝硅合金具有较好的抗腐蚀性能,从试验和理论上验证了铝硅合金在高速冷却下凝固时,提高含铜量并不降低其抗腐蚀性能。