铝含量对无铅硅黄铜组织及性能的影响

利用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）及电化学腐蚀试验、拉伸试验和切削试验等,观察并研究了Al的质量分数分别为0%,0.2%,0.4%和0.6%的65CuZn3Si无铅硅黄铜的微观组织、腐蚀性能、力学性能和切削性能.结果表明：当加入Al元素后,合金中开始出现富含P,Al,Mg的纳米级黑色小颗粒状质点,并且随着Al含量的增加,黑色质点的数量也随之增多,合金切削性能明显提高.合金的抗拉强度随Al含量的增加而增大,相应地伸长率有所下降,但仍能保持在12%左右.当Al的质量分数为0.6%时,65CuZn3Si合金的切削性能和力学性能达到最佳.     

低碳钢与低合金高强度钢的设计

在合金设计中,合金的成分、组织和性能间的关系是主要课题。本文介绍了部分高强度钢设计的新概念,诸如晶粒细化作为组织控制因素;第二相质点与断裂的关系;奥氏体化温度与力学性能的关系及显微组织的控制等。     

ICP-AES法测定硅锰合金中的硅和磷

目的研究一种方便快捷的测定硅锰合金中硅和磷的方法。方法用硝酸和氢氟酸溶解试样,采用耐氢氟酸雾化装置,用ICP-AES法同时测定硅锰合金中的硅和磷。结果 ICP-AES法同时测定硅锰合金中硅和磷的实验测量精密度和准确度较高,采用统计学上的t检验,t值均小于tα,f值,不存在显著性差异;经对照分析,测定结果差值均在国标允许范围之内。结论用ICP-AES法测定硅锰合金中的硅和磷与标准化学分析方法相比,其操作更简便、快捷,能满足生产的需要。     

用高炉钛渣冶炼钛硅合金的研究

介绍了用直流电热法从攀钢高炉钛渣中冶炼钛硅合金的工艺。研究了电硅热法冶炼钛硅合金时渣中ＴｉＯ２的还原贫化规律和直流电对钛硅合金冶炼的作用，用直流电硅热法可生产含Ｔｉ２０％左右的钛硅合金，钛回收率小于６０％．开发了直流电硅铝热法生产钛硅合金工艺，采用直流电硅铝热法可生产含Ｔｉ＞３０％、Ｓｉ＜３５％的钛硅合金，钛回收率大于８０％，铁硅合金可部分取代钛铁用于炼钢，还原残渣可用于制水泥。     

石墨和硅对偏晶Al-15Pb合金组织和耐磨性能的影响

采用金相显微镜、X射线衍射仪和摩擦磨损试验机对A l-15Pb、A l-15b-5Si-0.2RE和A l-15Pb-5Si-2G-0.2RE合金的组织和耐磨性能进行了研究.试验结果表明:将合金液浇注到金属型中后,其凝固组织中,铅相呈粒状分布于铝基体中;加入硅后,硅相沿晶界偏聚;同时加入硅和石墨后,铅相、硅相均呈颗粒状分布,且Si相均匀分布,无偏聚.在三组合金中,随着硅和石墨的加入,摩擦系数逐渐减小,磨损失重逐渐减小,A l-15Pb-5Si-2G-0.2RE合金表现出较佳的耐磨性能.     

脉冲电流对热处理过程中非金属相形态的影响

以铝硅合金和球墨铸铁为研究对象,分别采用正常热处理、室温及高温下施加脉冲电流处理的方法,研究了脉冲电流对固态金属中非金属相形态的影响.结果表明:在脉冲电流处理下,铝硅合金中粗杆状共晶硅的粒化速度加快;球墨铸铁经脉冲电流处理后,原有石墨的直径没有明显增大,石墨的平均似圆度略有增加,组织中出现了新生的球状小石墨;在脉冲电流作用下非金属相周围位错的行为及原子的扩散是决定非金属相形态的主要原因.     

硅对耐磨锌合金组织性能的影响

本文研究了硅及其含量对ZA—27合金组织及性能的影响,结果表明,硅在ZA—27合金中主要以初晶硅的形式存在于α枝晶之间,使合金的耐磨性明显提高,且耐磨性随硅含量的增加而增加.综合考虑了硅对耐磨性,减摩性能、机械性能及铸造性能等的影响,认为在ZA—27合金中加入1～3％硅时具有较理想的组织和性能.     

不同硅含量铝合金的微弧氧化及膜层特性研究

分别对含硅量为0.5%、5.0%、9.0%和12.0%的4种铝合金在不同微弧氧化(MAO)模式下处理15 min的成膜过程、膜层特征及能耗等进行了研究,通过SEM、EDS、XRD等对膜层进行了表征.结果表明:恒流条件下,随基体中硅含量的增加,合金的正向电压上升速率逐渐减缓,起弧前的等待时间显著延长,起弧电压和放电反应阶段的电压值也逐渐减小,膜层的平均生长速率明显下降,膜层表面的放电通道孔数目逐渐增多;恒压条件下,基体中硅含量对铝合金MAO的影响相对较弱,当硅元素增加时,合金的正、负向电流密度均逐渐增大,膜层的生长速率渐渐减小,但它们的表面形貌相差较小;各Al-Si合金在恒流和恒压两种MAO模式下生成的膜层均主要由γ-Al2O3、α-Al2O3及莫来石组成,且随基体中硅的增加,Al2O3的含量逐渐下降;相同MAO模式下,各合金生成的膜层的单位体积能耗值随其Si含量的增加而逐渐增大;此外,同种Al-Si合金在不同氧化模式下制得的MAO膜层的特征及能耗差异较大.     

时效强化铝合金的机械性能分析

从基体组织和沉淀相质点等方面分析了时效强化铝合金机械性能的变化规律。时效强化铝合金基体组织的粗细，时效强化沉淀相质点的大小、分布和弥散程度以及杂质中间相质点的存在是影响合金机械性能的主要因素。     

Sb对AE42镁合金中稀土元素的替代作用

真空条件下,以质量分数0.8%Sb元素替代AE42镁合金中部分稀土元素,研究了合金显微组织和力学性能的变化。研究结果表明:AE42镁合金的铸态显微组织主要由α-Mg基体、针状Al11RE3相组成;合金中加入Sb元素后,合金基体中针状Al11RE3相数量减少、形态变短变细,同时基体中出现了-βMg17Al12相和弥散颗粒质点,该弥散颗粒主要为RE2Sb相。实验合金中Sb元素含量保持不变,随着合金中RE含量的增加,合金的力学性能逐渐提高;当RE含量达到1.3%时合金的力学性能达到了AE42镁合金的水平。     

稀土对亚共晶铝硅合金性能的影响

用稀土元素添加剂(自制)作为铝硅合金中加入稀土元素的中介原料，研究RE对亚共晶铝硅合金性能的影响。结果表明：该合金的抗拉强度和伸长率在一定浓度范围随RE含量增加而同步增长，且都有相同的最佳效果加入量，但稀土元素对铝硅合金的抗拉强度改善效果不是很明显。然而，由于稀土元素在合金中的共晶体与基体相间形成的一种过渡相物质使铝硅合金的伸长率提高则非常显著。     

硅锰合金电阻法定硅

根据准二元合金随其中某种合金元素含量的不同,其合金电阻率发生单值变化的规律,提出了一项硅锰合金电阻法定硅的检测技术. 实验结果表明,硅锰合金中硅含量与电阻率变化的关系可表示为[Si%]=-12.51+2×107ρ-4×1012ρ2,当合金中硅的质量分数小于6%时,合金中锰铁比对其电阻率变化的影响不大,定硅误差为0.005%～0.178%. 用于电阻率测量的合金样品适合的尺寸为6.00～6.50mm、长1cm左右,可以避免试样中夹渣、裂隙等缺陷对电阻测量精度的影响.     

电脉冲处理对硅黄铜耐蚀性能的影响

采用电化学工作站和扫描电子显微镜等研究了电脉冲处理对硅黄铜合金耐蚀性能的影响.研究结果表明:经电脉冲处理后,硅黄铜合金的腐蚀电位略有提高,自腐蚀电流密度下降约一个数量级;容抗弧直径大小是未处理时的6~7倍,其脱锌层厚度由未处理时的80~90μm减小到电脉冲处理后的15~20μm.电脉冲处理后硅黄铜合金的耐蚀性优于未进行电脉冲处理的硅黄铜合金.     

提高钛硅合金等级的研究

在采用硅铝铁作还原剂冶炼钛硅合金的实验中，研究了冶炼温度、炉料初始碱度、还原剂用量等因素对钛硅合金中钛、硅含量、残渣中ＴｉＯ２含量、钛回收率的影响，获得了升钛降硅的最佳工艺参数。利用实验获得的最佳工艺参数进行了实验室稳定试验和半工业性稳定试验。     

电解铝硅合金耐蚀性研究

对比了电解铝硅合金和常规铝硅合金的耐蚀性.电化学试验和湿热试验结果表明电解铝硅合金具有良好的耐蚀性.讨论了电解铝硅合金耐蚀机理,含有较多的微量元素及合金组织均匀细小是其腐蚀性能良好的原因.     

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。     

热浸镀铝钢的合金层抗高温氧化机理

研究了热浸镀纯铝和铝－硅合金的钢板在５００￣１１００℃,５０ｈ氧化试验期间抗高温氧化行为,借助电子探针显微分析仪和Ｘ射线衍射仪研究了合金层的组织结构,结果表明,镀铝钢的氧化动力学曲线符合抛物线规律;纯铝镀层的抗高温氧化性优于铝－硅合金镀层;后者在高温氧化过程中形成Ｆｅ３Ｓｉ隔层相,降低了镀铝钢的抗高温氧化性。     

气缸套用钼铌微合金化高强度珠光体基灰铸铁的组织性能

制备了两种气缸套用含有微量钼和铌元素的高锰(w(Mn)=2.0%～2.1%)和低锰(w(Mn)=0.2%～0.3%)新型合金灰铸铁,对比分析了不同孕育剂孕育处理后新型合金灰铸铁的组织和性能。研究结果表明:稀土+硅钡孕育处理的高锰合金灰铸铁的硬度最高,可达到321HBW,抗拉强度达408 MPa。硅锶+硅钡孕育处理的高锰合金灰铸铁抗拉强度最高可达425 MPa,相应的硬度值为296HBW。高锰合金灰铸铁稀土+硅钡孕育处理后得到的是片状A型石墨,而高锰合金灰铸铁硅锶+硅钡孕育处理和低锰合金灰铸铁硅锶+硅钡孕育处理后得到的是片状A型石墨及部分细小弯曲的D型石墨的混合组织。不同孕育处理后的灰铸铁拉伸断口形貌均呈现出典型的脆性断裂特征。从综合性能上考虑,稀土+硅钡孕育处理后的高锰合金灰铸铁是性能较为优异的高强度合金灰铸铁。     

变质工艺对复合铝合金钎焊层Si的形貌及尺寸的影响

4045铝合金铸造过程中分别采用Na盐、Al-Sr中间合金、Al-P中间合金等不同的变质剂进行变质处理,检测并分析了铸造组织中的初晶Si、共晶Si以及复合铝合金钎焊层Si的形貌与尺寸。结果显示,经Al-Sr中间合金变质处理的铸造组织中没有块状初晶Si,且共晶Si为球化的短棒状。对复合铝合金钎焊层的形貌进行检测发现,经变质处理的试样中Si颗粒发生球化且呈短棒状,未发现大的块状Si颗粒;而未经变质处理的试样中有明显的呈长条状的Si颗粒,且平均最大Feret直径、平均最小Feret直径、平均颗粒面积、颗粒总面积、颗粒面积分数等较大。表明Al-Sr中间合金变质剂对高硅铝合金铸造组织中的Si相以及复合铝合金钎焊层Si颗粒的形貌与尺寸有明显改善作用。     

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。