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。     

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.     

磷对Al-Si合金中硅形态的影响

本文采用液淬和热分析法,用扫描电镜观察磷对Al-Si合金中硅形态的影响,并用电子探针分析磷变质后初生硅中核心的化学组成,描述磷变质后初生硅和共晶硅的生长方式.     

Zr对Sr变质近共晶Al-Si铸造合金组织的影响

Sr作为变质剂加入到Al-Si合金中能导致共晶硅的形态从粗在的片状（或针状）转变为细小的纤维状,但同时也促进长柱状枝晶的形成。为了抑制长柱状枝晶的形成,本研究采用金相显微镜和扫描电镜分析Zr对Sr变质近共晶Al-Si铸造合金组织的影响。结果表明,随着Zr加入量的增加,枝晶α（Al）有等轴化趋势,长柱状枝晶的主干长度缩短,且对共晶硅的形态、尺寸没有明显影响,当Zr加入量为0.5～0.6%时,枝晶α完全等轴化。这是由于熔体中形成了ZrAl3颗粒,在合金凝固过程中,起到了异质生核作用。     

振动对Zn-27Al-Si合金组织性能的影响

在变质Zn-27Al-Si合金液的凝固过程中给予振动，使生长在初晶硅球表面的条状共晶硅机械碎断而成为短杆状和蠕点状，从而减少了对基体的割裂作用，使合金的力学性能得到明显提高。试验表明，在振动条件下，钠仍可牢固地吸附在硅的孪晶台阶上，从而改变了硅晶体的生长方式，使初晶硅生长成球团状。同时还分析了锌铝硅合金的结晶凝固过程及组织特点，并对变质条件下初晶硅、共晶硅的生长机理以及振动对试验合金的组织与力学性能的影响机理进行了探索。     

Na变质及P变质对ZL108合金凝固过程的影响

本文研究了P变质及Na变质对ZL108合金凝固过程影响.文章首先比较了Na变质及P变质对ZL1C8合金铸件温度梯度、凝固方式、凝固界下形态及凝固速度的影响,发现Na变质ZL108合金的温度梯度及凝固速度比P变质的大,两种变质ZLl08合金均以趋近于逐层凝固的中间凝固方式凝固,凝固界面上出现一些锯齿形的突出物,且P变质这种突出物较Na变质要长.据此得出,在同样工艺条件下,P变质ZL108合金比Na变质ZL108合金容易出现缩松缺陷.     

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.     

强磁场对Al-12.6%Si合金变质效果影响

研究了强磁场对共晶铝硅合金变质效果的影响．对共晶Al—12．6％Si合金进行Na盐变质处理,发现施加强磁场的条件下,在变质剂反应温度下保温20min,共晶硅细化,并呈现一定程度的粒状化,其变质效果明显优于不施加强磁场．760℃下延长保温时间至40min,未施加强磁场条件下的试样出现严重的变质衰退现象,施加强磁场的试样变质衰退现象相对教轻．在施加强磁场条件下,即使保温40min,其变质效果也优于不施加强磁场时保温20min时的,即强磁场具有一定的延长变质有效时间的作用．分析认为强磁场抑制对流是其中的原因之一．     

超重力场和稀土La变质对Al-14.5Si合金组织及硬度的影响

利用超重力场凝固技术和稀土La变质方法制备Al-14.5Si合金铸锭,研究了3000g超重力场下La含量对Al-14.5Si合金组织及硬度的影响。结果表明,3000g超重力场下凝固的Al-14.5Si合金铸锭主要分为边部和芯部两个区域。芯部占主要部分(14～16mm),在水平和垂直方向的组织都较为均匀,为超细共晶硅组织;边部厚度约为2～3mm,组织共晶硅较为粗大。水平方向上,铸锭显微硬度波动较大,中心区域最高;垂直方向上铸锭显微硬度波动较小。随着La含量的增加,共晶硅尺寸呈现先降低后增加的趋势,当La含量为0.6%时,晶粒细化程度最高,芯部共晶硅尺寸最小,平均直径约为0.25μm,平均长度约为0.37μm;芯部显微硬度随La含量增加呈先增加后降低的趋势,当La含量为0.4%时,铸锭芯部平均硬度最高可达HV91,相较普通重力场下未变质合金提升了48.2%。由此可见,超重力和稀土La变质对Al-14.5Si合金芯部共晶组织的细化及硬度的提升起到正协同作用。     

淬火转移时间对A357 铝合金力学性能与微观组织的影响

 采用OM、DSC、SEM 与TEM,结合力学性能测试研究淬火转移时间对A357 铝合金力学性能与微观组织的影响。结果表明:随着淬火转移时间由3 s 延长至49 s,A357 铝合金经T6 热处理后的抗拉强度、屈服强度与延伸率分别由351 MPa、275MPa 与12.4%降低至320 MPa、254 MPa 与6.5%,合金材料的抗拉强度连续下降,屈服强度变化较小,延伸率呈现出先上升后下降的变化趋势。初生与共晶Si 相逐渐由细长的针状或片层状转变为椭圆球状或棒状,平均长度为10~25 μm,平均宽度为5~10 μm,当淬火转移时间超过35 s 后,初生与共晶Si 相则仍以细长的针状或片层状形貌为主。拉伸断口形貌以韧窝断裂为主,附带部分沿晶断裂,随着淬火转移时间的增加,断口表面韧窝数量随之减少,沿晶断裂裂纹数量不断增加;Mg 与Si 元素集中分布于晶粒边界处的二元与三元共晶组织中,Al 元素广泛分布于晶粒内部及晶粒边界处;人工时效过程析出的Mg₂Si 强化相长度约为0.2~1 μm,宽度为0.02~0.08 μm,且随着淬火转移时间的延长,Mg₂Si 强化相的析出数大量减少,长径比不断下降,合金材料的强度与塑性随之降低。     

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。     

Al_2O_3／ZL108复合材料组织分析

在优化压铸工艺的基础上，着重研究不经变质处理的基体合金中离异共晶Ｓｔ的形成机理、形态及其主要影响因素；在随后的热处理中发现针状Ｓｉ球化，材料强度得以提高；复合材料中大量界面及高密度位错吞噬了淬火空位，阻碍硬化相析出，纤维比大于１０％以后，热处理反使其硬度下降．     

TiB2和Al3Ti对近共晶Al?12.6Si合金组织、力学性能和断裂行为的影响

A near eutectic Al?12.6Si alloy was developed with 0.0wt%, 2.0wt%, 4.0wt%, and 6.0wt% Al?5Ti?1B master alloy. The microstructural morphology, hardness, tensile strength, elongation, and fracture behaviour of the alloys were studied. The unmodified Al?12.6Si alloy has an irregular needle and plate-like eutectic silicon (E_Si) and coarse polygonal primary silicon (P_Si) particles in the matrix-like α-Al phase. The P_Si, E_Si, and α-Al morphology and volume fraction were changed due to the addition of the Al?5Ti?1B master alloy. The hardness, UTS, and elongation improved due to the microstructural modification. Nano-sized in-situ Al₃Ti particles and ex-situ TiB₂ particles caused the microstructural modification. The fracture images of the developed alloys exhibit a ductile and brittle mode of fracture at the same time. The Al?5Ti?1B modified alloys have a more ductile mode of fracture and more dimples compared to the unmodified alloy.     

楔压加工对Al-20Si合金铸造管坯组织性能的影响

为了消除铸造铝硅合金中的孔洞、疏松等缺陷,改善合金组织,提高合金性能,采用基于多道次局部小变形累积致整体成型的楔形压制工艺,对通过重力铸造方法制备出直径为Φ328mm的AI-Si管坯,进行楔形压制.通过金相组织、室温拉伸、布氏硬度和SEM等手段,研究了楔形压制的规律及合金的组织与性能的演变.结果表明:管坯中的孔洞显著闭...     

Modifying agent selection for Al-7Si alloy by Miedema model

To determine the modifying agents for Al-7Si alloys, microstructure observation and mixing enthalpy analysis using Miedema model for Al-7Si alloy with additions of different rare earth elements were performed, and the effects of rare earth elements on the modification of eutectic silicon morphology were investigated. The results of mixing enthalpy analysis show that these four rare earth elements, La, Sm, Pr, and Ce, which have the large negative mixing enthalpies with Si, can be selected as modifying agents for eutectic silicon morphology. The element with the largest negative mixing enthalpy is Ce. Furthermore, the microstructures indicate that these four elements can effectively modify the eutectic (α)Al-Si crystals in Al-7Si alloy, and the most effective one is also Ce. Differential scanning calorimetry (DSC) results show that the eutectic temperature depressions due to the additions of modifying agents are the important reasons for the modification of eutectic (α)Al-Si crystals.     

On the characterization of microstructure and fracture in a high-pressure die-casting Al-10 wt%Si alloy

Microstructure and fracture behavior in a high-pressure die-casting Al-10 wt%Si alloy have been investigated using optical microscope(OM),scanning electron microscope(SEM) and a high-resolution laboratory computed tomography(CT).The results showed that a typical heterogeneous microstructure of the alloy comprised α-Al rich region,eutectic silicon band region and porosity.The microstructure patterns highly dependent on fluid convection and rapid solidification.Under high filling speed,externally solidified crystals(ESCs) and the growing dendrites migrated in center and formed α-Al rich region.Si particles was discharged and enriched in the final solidified liquid,forming eutectic silicon band.Hard Si particles and brittle Fe-rich phases served as obstacles prevented dislocation migration,causing local stress concentration.Due to large movable slip systems in α-Al rich region,the propagation path of the crack was greatly extended.Net-shrinkage that induced by dense impinging dendrites led to the microcracks along the boundary of dendrites which promoted intergranular fracture.     

Cu和La对Al-12.6Si合金微观组织和性能的影响

研究了La加入量为0.3%时,铜质量分数(0.3%,0.8%,1.3%,1.8%和2.5%)对共晶铝硅合金(Al-12.6Si)微观组织和力学性能的影响.结果表明:当La的加入量为0.3%时,共晶硅由片状和针状变为点状和短棒状,达到了完全变质的状态.随着铜加入量的增加,合金中的Al2Cu相的数量增多、尺寸增加,合金的抗拉强度和硬度逐渐增大,延伸率有所下降;当Cu加入量为2.5%时,Al-12.6Si-2.5Cu-0.3La合金的抗拉强度为241.4MPa,延伸率为4.82%,硬度为83.9HV,与Al-12.6Si合金相比这些力学指标分别提高了58.1%,41.8%和30.9%,合金的力学性能...