铸造速度和混合稀土对Al-23%Si合金组织和性能的影响

研究了半连续铸造过程中不同铸造速度及铈镧混合稀土对Al-23%Si合金微观组织和力学性能的影响.结果表明:当铸造速度从100 mm/min提高到250 mm/min时,Al-23%Si合金初晶硅的偏析现象得到有效改善,铸锭从内部到外部初晶硅的分布都较为均匀,初晶硅的平均尺寸从71.4μm下降到40.9μm,同时减轻了共晶硅的偏析.加入0.5%的铈镧混合稀土后,Al-23%Si合金的共晶组织产生了明显变化,稀土元素细化了合金的共晶组织,并使共晶硅相由层片状转变为短杆状.提高铸造速度和添加混合稀土可提高合金硬度和抗拉强度.     

时效工艺对Mn-Cu-Al阻尼合金性能的影响

采用真空中频感应熔炼技术制备了Mn-Cu-Al阻尼合金,经840℃×0.5 h固溶处理后按不同温度、时间进行时效热处理,借助相关仪器分析了时效工艺对锻态Mn-Cu-Al合金的阻尼性能与力学性能的影响.结果表明,Mn-Cu-Al合金在时效过程中发生调幅分解形成了局部富Mn区,冷却后获得马氏体孪晶,且随时效保温温度提高与时间的延长,硬度逐渐增大,阻尼性能先增加后减小,在430℃保温1 h,Mn-Cu-Al合金阻尼性能最佳.     

高温扩散对过共晶Al-Si合金组织的影响

研究w(Si)=20%的过共晶Al-Si合金在高于共晶点温度进行热处理后的组织形貌变化.结果表明:热处理温度610℃,保温时间分别为5、10、15min时,随保温时间的延长,粗大的柱状树枝晶α-Al变为近球状组织;不规则的多边形状和花瓣状的初晶Si会逐渐熔断、钝化,最后以15μm小块状和近球状组织出现;粗大的针片状共晶Si先发生熔断变为细小的颗粒状,然后全部熔化,最后在水淬中析出细小颗粒状和纤维状的共晶Si包围α-Al相;热处理温度580℃,保温时间分别为5、15、30、40min时,随保温时间的延长,初晶硅尺寸变细小,直径达到30μm,圆整度不断得到提高,当保温时间达到40min时,共晶硅变为纤维状.     

热处理对Al-Si-Cu-Ni合金的组织影响

本文研究了固溶温度分别为500℃和465℃、固溶时间为2h和4h再经过180℃时效8h后的组织形貌。研究表明:在热处理过程中,随着温度的升高,保温时间的延长,能够很好的粒化、球化共晶硅组织,同时初晶硅的形貌和尺寸也有相应的减小,对初晶硅颗粒的尖角处也有明显的钝化作用,共晶Si相也得到了很好的球化,粗大的网络状合金相逐渐溶解,尺寸变小。     

挤压铸造过共晶A390合金的组织与力学性能

以过共晶A390合金为对象,系统研究了挤压铸造成形工艺下挤压压力、浇注温度、热处理工艺参数等对合金显微组织与力学性能的影响.实验结果表明,A390合金挤压铸造铸态组织初晶硅的尺寸保持在20～30μm左右.且挤压压力增大能提高铸件的致密性并细化共晶组织;而较低的浇注温度则可以获得较细小的初生α相.热处理使共晶组织进一步细化,并显著提高铸件的力学性能.经优化的T6热处理参数为490℃×8 h 180℃×8 h,铸件本体试样的平均抗拉强度和布氏硬度分别达到334 MPa和141.     

超声铸造对AZ31镁合金铸锭及热轧板材组织与性能的影响

采用超声铸造方法制备AZ31镁合金铸锭,并对其组织性能进行研究.研究结果表明:超声铸造后AZ31合金铸锭晶粒尺寸平均值为140 μm,比常规铸造的铸锭品粒尺寸350 μm更细小,同时合金中第二相分布更加均匀弥散,这使合金铸锭的综合力学件能提高并有利于后续铸锭的热轧开坯.经过超声铸造的AZ31镁合金热轧后板材的品粒尺寸(5～30 μm)也比常规铸造锭坯热轧板材晶粒尺寸(40～60 μm)要细小,这使超声铸造AZ31镁合金热轧后板材的典型力学性能比常规铸造后热轧的合金板材的好,抗拉强度提高约18％,伸长率相当;超声铸造有利于细化AZ31镁合金晶粒,改善第二相在枝晶间的分布,提高合金的力学性能和加工变形能力.     

连续退火工艺对B250P钢组织性能的影响

对含磷高强B250P钢板的连续退火工艺进行了模拟实验,通过光学金相、透射电子显微技术及拉伸实验,研究了连退工艺中加热速度、退火温度、保温时间及冷却速度对B250P钢微观组织及力学性能的影响.结果表明,B250P钢晶粒尺寸随着加热速度的增加、退火温度的升高及冷却速度的增大而增大;随着保温时间的增加,晶粒尺寸呈现出先减小后增大的趋势.退火过程中B250P钢析出相主要为纳米级的NbC和TiC,具有钉扎位错和大角度晶界及细化晶粒的作用.B250P钢的r值随着加热速度的升高而增大,随着冷却速度的增加而减小;提高退火温度和保温时间,r值先增大后减小.     

烧结工艺对透明氧化铝陶瓷性能的影响

以Isobam600AF为分散剂,Isobam104为胶黏剂,采用注凝成型工艺和真空无压烧结技术,通过改进两步烧结法制备了透明氧化铝陶瓷,探究了不同烧结温度和保温时间对氧化铝陶瓷晶粒尺寸、致密度、光学性能和力学性能的影响.结果表明:该烧结工艺可有效控制晶粒尺寸长大和提高相对密度,进而提高其光学性能和力学性能.在烧结过程中,当温度升高到一定范围时,致密化过程开始,且致密化速率随着温度的升高和保温时间的延长先增加后降低,在两步烧结1 400 ℃保温3 h时致密化速率达到最快.因此,坯体的致密化过程是非线性的,且具有一个最高致密化速率温度和保温时间点.     

挤压温度对Mg-3Zn-2.5Al-2.5Ca合金的微观组织和力学性能的影响

采用金相分析、扫描电镜分析、X射线衍射分析和拉伸测试等方法研究了不同挤压温度对Mg-3Zn-2.5Al-2.5Ca(ZAC333)合金的微观组织和力学性能的影响.结果表明,铸态组织的平均晶粒尺寸为185μm;随着挤压温度从623K降低到523K,由于发生了明显的动态再结晶,合金的平均晶粒尺寸从6.32μm减小到3.36μm.ZAC333铸态合金中沿着晶界分布的半连续Al_2Ca和连续Ca_2Mg_6Zn_3第2相在热挤压过程中也发生了明显的破碎而沿着挤压方向分布.与铸态合金的力学性能相比,挤压态ZAC333合金的力学性能有明显的提高.挤压态合金的抗拉和屈服强度分别从176 MPa和284 MPa提高到292 MPa和334 MPa,而延伸率从18%降低到9%.ZAC333合金性能的改善主要归功于热挤压过程中的动态再结晶细晶强化和第2相粒子破碎而产生细化弥散强化的共同作用.     

Zr添加量对Mg-6Zn镁合金组织的影响

采用光学显微镜及万能力学拉伸试验机研究Zr质量分数(0.3%,0.6%,0.9%)对Mg-6Zn合金铸态、热处理后显微组织及力学性能的影响.研究结果表明:加入Zr元素后,合金的组织由树枝状转为颗粒状并分布于晶界,Zr质量分数增加到0.9%时,晶粒边界出现组织富集,质量分数为0.6%时合金则分布均匀.铸态及热处理条件下,合金的抗拉强度均呈现先上升后下降的变化趋势,含Zr质量分数0.6%时,合金的力学性能最高,铸态拉伸强度达到249 MPa,热处理后则为274 MPa.采用等温热处理法研究合金非枝晶组织随保温温度及保温时间的变化规律,保温温度620℃,保温时间30min时,含Zr质量分数0.6%的合金非枝晶组织圆整、细小.     

A novel investigation on the influence of Cu–P modifier on the microstructure,mechanical performance,and melting process of Al–50Si alloys treated by overheating

As an efficient modifier, phosphorus (P) can significantly reduce the size of primary silicon (Si) crystals. However, modifier can aggregate when the P content exceeds a certain proportion, which decreases refining efficiency. In this study, the evolution of microstructures and mechanical properties of Al–50Si alloy have been studied by combining superheating and modification treatments. After modification, the mean size of the primary Si phase increased with superheating temperature, while the hardness decreased with increased superheating. Although the alloy was in an over-modified state when the modified content was 7 ?wt%, the overall alloy hardness was the highest. Nanoindentation tests were used to examine the mechanical properties of each alloy phase and the results showed that the nano-hardness of Al₂Cu phase was 5.52 ?GPa, three times that of an Al matrix, and was considered to be the reason for increased alloy hardness after over-modification. This phenomenon indicated that, except for size and distribution of the primary Si phase, intermetallic compounds, such as Al₂Cu, also played important roles in modifying alloy mechanical properties. The alloy melting process was observed in-situ using a laser confocal high-temperature scanning microscope and results indicated that the melting temperature of α-Al decreased with increased matrix Cu content. A model for calculating distortion energy was proposed and its rationality verified. Calculation results showed that, with increased matrix Cu content, the distortion energy gradually increased, which was the main reason for decreased matrix melting temperature. Moreover, the existence of distortion energy was verified using the EBSD method.     

C颗粒对Cp /AZ91D复合材料铸态显微组织的影响

通过复合铸造工艺制备了C_p/AZ91D复合材料，研究了C颗粒含量和保温时间等参数对该复合材料显微组织和力学性能的影响。结果表明，与保温时间相比，C_p的晶粒细化作用更为显著。当添加C_p质量分数为1.5%，保温时间15 min时，C_p/AZ91D复合材料铸锭平均晶粒尺寸由176 μm降低至32 μm，组织整体细化均匀，增强相C颗粒在复合材料基体中均匀分布，并且硬度值最高，达到89.07 HV。     

C颗粒对Cp/AZ91D复合材料铸态显微组织的影响

通过复合铸造工艺制备了C_p/AZ91D复合材料，研究了C颗粒含量和保温时间等参数对该复合材料显微组织和力学性能的影响。结果表明，与保温时间相比，C_p的晶粒细化作用更为显著。当添加C_p质量分数为1.5%，保温时间15 min时，C_p/AZ91D复合材料铸锭平均晶粒尺寸由176 μm降低至32 μm，组织整体细化均匀，增强相C颗粒在复合材料基体中均匀分布，并且硬度值最高，达到89.07 HV。     

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...     

过剩硅含量对Mg2 Si/Al复合材料组织和耐磨性的影响

采用重力铸造法制备不同过剩硅含量的原位Mg_2Si/Al复合材料,研究过剩硅含量对Mg_2Si/Al复合材料组织和耐磨性的影响.结果表明:随着过剩硅含量、磷加入量的增加,初生Mg_2Si的体积分数增加,尺寸却减小;初生硅的体积分数随过剩硅含量的增加而增加;当过剩硅的含量增加到16%时,初生硅的平均尺寸没有发生明显变化,规则生长的α-Al树枝晶不断破裂,变得圆整;初生硅依附或包围初生Mg_2Si生长.当初生Mg_2Si和初生硅同时存在时,磷对初生Mg_2Si的变质效果优于其对初生硅的变质效果.干滑动试验发现,在恒定的载荷、滑动速率以及磨损距离下,随着过剩硅含量的增加,Mg_2Si/Al复合材料的磨损失重逐渐减小.     

Microstructural evolution during reheating of A356 machining chips at semisolid state

The microstructural evolution of A356 machining chips in the semisolid state was studied at different temperatures and holding times. The results showed that the elongated α-Al grains first recrystallized in the semisolid state and then became globular with a high shape factor (SF). Both the temperature and the holding time clearly affected the grain size and SF. When the heating temperature or holding time was increased, the grain size and SF gradually increased and finally became stable. Moreover, the Vickers hardness of primary α-Al grains gradually decreased with increasing heating temperature. The optimal slurry for semisolid processing, with a good combination of grain size and SF, was obtained when the chips were held at 600℃ for 15 min. The semisolid slurry of A356 chips exhibited a lower coarsening rate of α-Al grains than those produced by most of the conventional semisolid processes. The coarsening coefficient was determined to be 436 μm3·s-1 on the basis of the linear Lifshitz-Slyozov-Wagner (LSW) relationship.     

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     

Effect of vanadium carbide on commercial pure aluminum

The effect of vanadium carbide (VC) on the grain size of commercial pure aluminum was experimentally investigated by varying the content of VC, the holding time, and casting temperature. The refining efficiencies of VC and Al5Ti1B were also compared. The refined samples of commercial pure aluminum were examined using optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM) and energy-dispersive spectroscopy (EDS). The results suggest that VC is a good refiner of commercial pure aluminum. The addition of only 0.3wt% VC can decrease the grain size of aluminum to 102 μm, whereas the casting temperature and holding time have little effect on the grain size. The refining efficiency of VC is better than that of Al5Ti1B. The VC particles in molten aluminum act as nuclei and the grain refinement of aluminum alloys by VC particles is achieved via heterogeneous nucleation.     

铜铝冷轧复合薄带热处理工艺研究

利用金相显微镜和万能材料试验机,通过界面组织观察和力学性能测试,系统研究了铜/铝/铜冷轧复合薄带的热处理工艺,并讨论了热处理工艺参数对铜铝冷轧复合薄带界面组织和力学性能的影响规律.通过研究,得出如下结论:随退火温度升高或保温时间的延长,复合带强度降低,塑性增强;退火后复合带界面宽度为2～5μm,界面有脆性化合物CuAl2,CuAl和Cu9Al4生成;410℃退火,保温10 min时复合带综合性能最佳,为复合薄带的最佳热处理工艺.