稀土和碲对ZLl07复合变质的研究

采用SEM、材料性能检测等手段对复合变质处理后的铝硅合金显微组织、形貌和力学性能进行了分析．结果表明：稀土和碲复合变质后，使片状共晶硅的尺寸明显减少并变为蠕虫状、颗粒状，从而使该合金的力学性能显著提高．     

过共晶铝硅合金复合变质的研究进展

初晶硅以及共晶硅的形态对过共晶铝硅合金的性能影响很大,传统的单一变质难以同时改善初晶硅和共晶硅的形态.目前国内外已有P-Sr、P-RE以及P-Sr-RE复合变质等一些研究,并且复合变质机理以及交互作用也有一定的研究成果,本文综述了各种复合变质方法的效果及复合变质机理,并对复合变质工艺提出一些建议.     

共晶硅立体形态对铝硅合金力学行为的影响

本文采用全腐蚀的方法,考察了热处理时共晶硅立体形态的变化过程以及Na变质的影响,表明Na变质使共晶硅在热处理时迅速粒状化为近等轴颗粒。从理论上分析了共晶硅立体形态对铝硅合金力学行为的影响,并通过对合金的力学性能测试和断口电镜分析进行验证,指出了可以通过Na变质和热处理综合控制共晶硅形态以提高合金的韧性。     

稀土变质剂对铸造铝硅镁合金组织性能的影响

研究了不同含量混合富Ce稀土变质剂对铸造铝硅镁合金组织、力学性能的影响,并对变质机理做了探讨。试验结果表明,在一定程度上铁相和硅相能够被稀土变质。当用富W(Ce)=0.10%的稀土变质含W(Fe)=0.12%的Al-Si-Mg合金时,抗拉强度可达到193 MPa,延伸率可达到11%,此时富Ce的稀土变质最佳温度为750℃,变质时间为30 min。但用富Ce的稀土变质含W(Fe)=0.20%的Al-Si-Mg合金时,其组织和力学性能变化不大,微量稀土的变质作用主要是因稀土在固/液界面前沿的富集,或吸附在富铁相和共晶硅相表面阻碍其长大,从而改变了铝合金中硅相、铁相形貌。     

变质剂对AHS合金显微组织和性能的影响

通过调整合金成分分别配置了添加Sb,Re,Al-5Ti-B,P等变质剂的试验用AHS合金.在相同工艺条件下,将所配合金挤压成直径为8 mm的圆棒试样.在相同条件下淬火时效后,运用金相显微镜及扫描电镜观察和分析了合金在不同变质剂变质处理后的显微组织和结构,运用电子拉伸设备测试了各试样合金的力学性能.研究结果表明锑对AHS合金有很强的变质作用;在AHS合金中添加微量Sb后,合金中板条状共晶硅相明显细化,呈短杆状,且元素Mg对Sb细化能起激化作用,使合金组织细密,从而使该合金具有较均匀细密的显微组织和优良的力学性能.     

凝固条件对高硅铝合金组织的影响

过共晶铝硅合金中的硅相晶粒粗大并且有尖锐的棱角,严重的削弱了合金的机械性能,通常采用变质处理工艺来改善这一现象。目前,很多研究表明硅相变质的机理主要是孪晶凹谷机制,但是变质效果实际上是与凝固条件有关系的,通过改善凝固条件,可以促进变质效果。本文研究对象为高硅铝硅合金,在加入不同变质剂条件下,研究了不同凝固条件下的组织形态,并使用透射电镜对组织进行了分析。     

硅在P变质Al-Si-Cu-Mg活塞合金中的作用

本文着重研究在磷变质条件下,不同的含硅量对 Al—Si-Cu-Mg 活塞合金组织及性能的影响.结果表明:硅量的变化不仅引起共晶硅和初生硅形态上的变化,而且亦使合金的性能随之变化.共晶成分的 Al-Si-Cu-Mg 合金具有最佳的常、高温机械性能。增加硅量能使磷变质的 Al-Si-Cu-Mg 合金线膨胀系数减小.     

过共晶铝硅合金的熔炼及变质处理

通过试验，对中硅过共晶铝硅合金的熔炼及变质处理进行了探讨。确定了能在一般工厂的铸铝车间中实施的优质工艺方案：合金在（７８０±１０）℃熔化，精炼后，在（７６０±１０）℃进行变质处理，加入复合变质剂，静置，降温浇注，其结果使合金显微组织中的初晶硅尺寸小于５０μｍ，同时使共晶组织细化；使合金的抗拉强度提高３２％，使合金的切削加工性明显改善，为该合金的实际应用创造了条件。     

热处理工艺对铝硅合金共晶硅粒化的影响

以扫描电镜为主要手段研究了Sr变质的共晶硅在不同的固溶热处理过程中的形态变化，并对共晶硅粒化中的若干现象及其机理进行了分析与探讨．结果表明，固溶处理温度、保温时间以及由变质状态决定的硅相铸态结构对共晶硅的粒化过程和效果有重要影响，将变质处理与适当的热处理工艺相配合，有利于提高铝硅铸造合金热处理的质量和生产效率．     

Na、Sb对亚共晶Al-Si合金变质效果的影响

通过在亚共晶Al-Si合金中分别加入Na、Sb变质剂，保温1-5h，重熔1-3次，对其显微组织及力学性能进行了比较研究。结果表明，随保温静置时间的延长，两种变质的共晶硅长度都增大，拉伸强度和延伸率都下降，但是Na变质远大于Sb变质的共晶硅长度，Sb变质的拉伸强度和延伸率均大于Na变质；随重熔次数增多，Na变质的共晶硅长度、力学性能基本不变，而Sb变质的共晶硅长度增大，力学性能下降，但是共晶硅长度远小于Na变质，力学性能均大于Na变质，说明Sb变质衰退缓慢，有良好的重熔性。     

Na变质对Zn—27Al—Si合金组织性能的影响

通过试验和分析，发现Na对Zn-Al-Si合金中硅晶体的变质机理是Na吸附在硅晶体的生长方式，改变了硅晶产生大量分枝，而不影响硅的形核，试验结果还表明硅相由板块状变为球状后，合金的机械性能有显著提高。     

变质和热处理对过共晶Al-Si类合金组织与性能的影响

对分别由P变质和P-Sr复合双重变质的过共晶Al-Si类合金进行挤压铸造,将这两种铸件在T6处理前后的组织和性能作了试验对比。同时讨论了P变质和热处理对合金中Si相形态的影响,提出了在铸造冷速度较快的条件下,用P变质细化初晶Si,而以热处理粒化共晶Si来改善该类合金性能的工艺方法。     

基于正交试验对铸造铝合金电导率和抗拉强度影响规律的分析

挑选了铝合金中常用的9种合金元素,根据这些元素对铝合金物理性能和微观组织的影响规律和影响机制进行了分类。通过设计四因素三变量正交试验分析了这些合金元素对Al-7Si合金导电性能和抗拉强度的影响规律,为开发兼具高导电(热)性能和高强度铸造铝合金提供了有价值的工艺参考。通过对比发现,Sr元素能有效将共晶Si相变质为纤维状,这有利于合金电导率的提升;质量分数为0.6%的Fe也能适当提升合金的电导率。Sb元素能有效将共晶Si相变质为细小片状,这有利于合金抗拉强度的提升;质量分数为0.5%的Ni或0.5%的Zn也能适当提升合金的抗拉强度。Sr和Sb同时加入合金中,共晶Si相的变质效果会恶化,并导致粗大片状共晶Si相析出。     

热处理对增材制造AlSi10Mg合金组织性能及残余应力的影响

 增材制造AlSi10Mg合金通常存在较大的残余应力,对材料的服役使用产生不利影响,故需要采用热处理对残余应力予以控制甚至消除。利用X射线衍射、光学显微镜、场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、背散射电子衍射、维氏硬度和拉曼光谱试验,研究了成形态和退火态合金的显微组织、性能及残余应力。结果表明,成形态合金由过饱和Al固溶体和Si相组成,其中, Si相以网状共晶硅和弥散分布的纳米硅颗粒2种形态存在。同时,成形态合金的晶粒细小,其晶粒尺寸分布的d₅₀值约为10.4 μm。250~300℃退火使合金元素从过饱和Al固溶体中析出,形成平衡相Mg₂Si和Si相;且随着退火温度升高,合金元素析出越彻底。此外,退火还引起网状共晶硅和纳米硅颗粒粗化,促使晶粒长大并诱发再结晶。由于退火后合金中的细晶强化、固溶强化和弥散强化效果减弱,故合金的维氏硬度下降。然而,退火可以显著降低合金的残余应力,下降幅度达到60%~80%。因此,为更好地实现组织和性能调控,有必要针对增材制造铝合金的特点开发新的热处理制度。     

Si对高Si／C比灰铸铁奥氏体枝晶数量的影响规律

本文运用定向凝固方法，在没冷却条件下对不同成分灰铸铁的凝固过程运用微分仪进行热分析，结果表明：在碳当量相同的条件下，随着Ｓｉ／Ｃ比的，Ｆｅ－Ｃ－Ｓｉ合金的最小共晶凝固温度升高，并进一步分析了Ｓｉ使高Ｓｉ／Ｃ比灰铸铁奥氏体枝晶数量增加的原因，提出了Ｓｉ促使灰铸铁共晶共生区向右偏移的一论断，并利用出现奥氏体枝晶的临界冷却速度，并定量地描绘出了硅使得共晶共生区向左偏移的曲线。     

Coupling effects of tungsten and molybdenum on microstructure and stressrupture properties of a nickel-base cast superalloy

In order to comprehensively understand the forming mechanism of abnormal phases solidified in a nickel-base cast superalloy with additives of tungsten and molybdenum, the coupling effects of W and Mo on the microstructure and stress-rupture properties were investigated in this paper. The results indicated that the precipitation of primary α-(W, Mo) phase depended tremendously on the amount of W and Mo addition. When the total amount of W and Mo was greater than 5.79 at%, α-(W, Mo) phase became easily precipitated in the alloy.With increasing of Mo/W ratio, the dendrite-like α-(W, Mo) phases were apt to convert into small bars or blockylike phases at the vicinities of γ′/γ eutectic. The morphological changes of α-(W, Mo) phase can be interpreted as the non-equilibrium solidification of W and Mo in the alloy. Since the large sized α-(W, Mo) phase has detrimental effects on stress-rupture properties in as-cast conditions, secondary cracks may mainly initiate at and then propagate along the interfaces of brittle phases and soft matrix. During exposing at 1100 ℃ for 1000 h, the α-(W, Mo) phases transformed gradually into bigger and harder M_6C carbide, which results in decreasing of stress-rupture properties of the alloy. Finally, the alloy with an addition of 14W-1Mo(wt%) maintained the longest stress lives at high temperatures and therefore it revealed the best microstructure stability after 1100 ℃/1000 h thermal exposure.     

Rapid eutectic growth during free fall

Rapid eutectic growth of Sb-24%Cu alloy is realized in the drop tube during the free fall under the containerless condition. Based on the analysis of crystal nucleation and eutectic growth in the free fall condition, it is indicated that, with the increase of undercooling, microstructural transition of Sb-24%Cu eutectic alloy proceeds from lamellar to anomalous eutectic structure. Undercoolings of 0 –154 K have been obtained in experiment. The maximum undercooling exceeds to 0.19T_e. Calculated results exhibit that Cu₂Sb compound is the primary nucleation phase, and that the primary Sb dendrite will grow more rapidly than the eutectic structure when undercooling is larger than 40 K. The eutectic coupled zone around Sb-24%Cu eutectic alloy leads strongly to the Cu-rich side and covers a composition range from 23.0% to 32.7%Sb.     

热轧Cu-Ni-Si合金冷轧后时效过程中的相变动力学

Cu-M-Si合金在时效过程中的导电率变化反映了合金中时效析出相的相变过程，因而通过测量时效过程中导电率的变化就可反映该合金时效析出转变的相变动力学方程，在此基础上，还可进一步求得时效时间和温度两个参数下的二元导电率方程。试验结果表明由该导电率方程所得的计算值能较好地与试验值相符，因此可以较准确的预测出某一工艺参数下可能达到的性能，以求达到减少试验次数和成本的目的，从而为该合金的生产工艺的制定提供参考依据。     

振动参数对筛分效率影响的实验研究

选用经过干燥的硅粉、钼粉和锌粉物料作为典型物料研究对象,通过实验研究振动参数对颗粒筛分效率的影响.首先,研究振动频率、偏心块夹角、料层厚度、不同物料性质对普通旋振筛筛分效率的影响,得出典型物料在普通旋振筛作用下的最佳振动参数;然后进行超声波振动实验,实验表明,超声波振动能够有效打散细粉物料颗粒团聚体,解决筛孔堵塞问题,显著提高了筛分效率.根据实验结果可以获得硅粉物料颗粒在普通振动和超声波振动综合作用下的最佳组合参数.