Sr含量对A356合金微观组织及力学性能的影响

通过在A356合金中添加Al-10Sr中间合金,分析Sr含量对A356合金微观组织及力学性能的影响规律。结果表明,随着Sr含量的增加,其力学性能先升高后降低。当Sr加入量质量分数达到0.03%时,其抗拉强度为204 MPa、延伸率为10.4%,较未变质的A356合金分别提升了18%、189%。通过微观组织分析表明,Sr的添加能够明显改善A356合金中共晶硅相的形貌,由粗大的针片状转变为细小的纤维状或颗粒状,从而改善合金的力学性能。     

稀土变质与液态过热对共晶Al-Si合金凝固组织的影响

采用稀土对共晶成分的 ZL 10 2合金进行变质处理 ,并对经稀土变质的铝合金熔体进行过热处理 ,用显微镜和扫描电镜对处理后的合金组织进行分析研究。试验结果表明 ,在金属型铸造条件下加入质量分数为 0 .4%～ 0 .8%的稀土对共晶Al-Si合金具有良好的变质效果 ,而在 960～ 10 60℃下的过热处理能使 RE变质后的共晶 Al-Si合金中的 Si相进一步细化 ,从而获得良好的凝固组织。     

Sr变质对新型铸造铝合金组织的影响

采用金相、断口扫描分析手段,研究了未变质和锶变质新型高强韧铸造铝合金的组织形貌.实验结果表明,变质后合金组织的形貌较未变质合金有较大变化,适当的Sr变质,可以获得球状共晶Si在基体内弥散均匀分布的组织,改善材料的力学性能.     

含稀土高硅铝合金的组织特征

为深入研究含稀土(RE)高硅铝合金的组织特征,将质量分数为0.08%P和质量分数为0.6%RE复合变质Al-20%Si-2%Cu-1%Ni-xMg(x=0.4%,0.8%)高硅铝合金浇入金属模具中成形.通过光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等测试方法,分析了该合金的相组成.结果表明:合金中生成Mg2Si相、Al-Si-Cu-Ni-RE相、AlCuNi相、AlFeMnSi相等金属间化合物;合金中加入质量分数为0.6%RE能较好地变质共晶Si,但过剩的RE易生成针状的Al-Si-Cu-Ni-RE相,该富RE五元化合物的形态在T6热处理前后变化不明显;T6热处理后合金中粗大的AlCuNi相粒状化,且分布较均匀.     

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...     

不同变质剂对4032铝合金变质效果的影响

研究Sr与不同变质剂复合添加对4032铝合金组织及性能的影响.通过组织观察、扫描电镜观察、能谱分析和力学性能测试发现:在几种不同的变质体系中,Sr与Na盐复合变质后的组织和性能最好;Sr+其他元素复合变质的针孔率低于Sr单独变质处理的针孔率,其中以Sr+Na盐变质的针孔率最低;共晶型铝硅合金添加Sr和Na变质组织呈亚共晶状态,而经P变质后组织呈过共晶状态.     

Sb变质剂对ZL101合金组织和力学性能的影响

采用金相显微镜、布氏硬度计和万能拉伸试验机对不同加入量Sb变质的ZL101合金显微组织和力学性能进行了研究。结果表明:随着Sb加入量的增加,粗大针片状的共晶硅逐渐变成小尺寸针状,(α+Si)共晶数量增多,并且Sb加入0.1%,和0.2%,时,铸态共晶硅相相互之间的排布出现"集束"形貌。T6热处理后,针状共晶硅棱角钝化,且随着Sb的增加,共晶硅逐渐粒化。加入0.1%,和0.2%Sb时铸态组织中出现的"集束"形貌消失。随着Sb加入量的增加,ZL101合金硬度值增加;抗拉强度和屈服强度均显著增加,当加入0.2%,Sb时抗拉强度最大可达259.4 MPa,伸长率下降至4%,左右。     

Y对Mg-5Si合金微观组织和力学性能的影响

针对耐热镁合金的应用需求,以Mg-5Si基础合金为研究对象,采用金属型铸造方法制备Mg-5Si-Y合金。利用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散光谱仪(EDS)、光学显微镜(OM)和ICP光谱仪对合金组织及成分进行分析,利用拉伸试验机和布洛维硬度计对合金的屈服强度、抗拉强度、伸长率及硬度进行测试,探讨了Y含量对Mg-5Si合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:不同Y含量下,初生Mg_2Si相由树枝状变为多边形状,共晶Mg_2Si相由汉字状变为层片状。Y质量分数为0.4%或0.8%时,α-Mg枝晶得到细化。Y质量分数为0.8%时,力学性能最佳。抗拉强度为107 MPa,屈服强度为91 MPa,伸长率为5%,硬度为138HV30.同时,在Y质量分数为1.2%的合金中发现了白色块状的Mg-Y-Si化合物。     

基于正交试验的高强高导AA8000系铝合金的优化设计

采用正交试验进行合金成分优化设计,运用二元搭配表得到最优的合金成分,研究了Fe、Si含量对AA8000系铝合金性能的影响.采用扫描电子显微镜（SEM）,X射线衍射仪（XRD）,金相显微镜（OM）和透射电子显微镜（TEM）,研究了Fe、Si及其交互作用对铝合金微观组织的影响.探究了不同的组织相貌对铝合金电学性能及力学性能的影响,并从理论上分析了Fe、Si的交互作用机理.研究结果表明：由正交试验得到最优的合金元素组成,当Fe的质量分数为0.4%,Si的质量分数为0.2%时,合金具有较高的导电率和较高的强度;Fe、Si存在交互作用,Fe与Si可以形成Al₈Fe₂Si三元中间相,减少了Si对铝合金导电性能的不利影响.     

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。     

Effects of Sb and heat treatment on the microstructure of Al-15.5wt%Mg2Si alloy

The modification effects of alloying element Sb and heat treatment on Al-15.5wt%Mg₂Si alloy were investigated by Olympus microscopy (OM), scanning electron microscopy and energy disperse spectroscopy (SEM-EDS), and X-ray diffraction (XRD). It is found that Sb plays a significant role in shaping primary Mg₂Si phase and eutectic Mg₂Si phase in Al-15.5wt%Mg₂Si alloy. The Sb addition of about 1.0wt% makes the resultant alloy show the finest primary Mg₂Si phase and the eutectic Mg₂Si phase with well distribution. But further increasing the Sb content decreases the amount of primary Mg₂Si phase, and some segregated phases appear at regions between the grains. In addition, heat treatment can modify the microstructural feature of Sb-modified Al-15.5wt%Mg₂Si alloy in terms of obviously shortening the nodulizing time of primary Mg₂Si phase and eutectic Mg₂Si phase.     

Si及Sb对铸态Mg-Al-Si合金组织和力学性能的影响

用普通铸造法制备不同Al、Si含量的Mg-Al-Si三种合金,研究了Si含量和微量Sb对合金组织和力学性能的影响。结果表明:随着Si含量增加,合金中的Mg2Si逐渐变粗大,合金力学性能逐渐提高。添加0.75%Sb后,三种合金均产生Mg3Sb2相,粗大的Mg2Si得到细化,呈相对弥散分布,合金的屈服强度和抗拉强度进一步提高。拉伸断裂形式为准解理脆性断裂。     

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.     

Si和Sb对AZ31合金铸态显微组织和力学性能的影响

运用光学金相（0M）、扫描电子显微镜（SEM）结合电子拉伸实验研究了0～1．5wt％Si和0—1．5wt％Sb对AZ31合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明：Si能够细化AZ31合金组织,但生成的Mg2Si相极易呈现汉字状形貌,降低合金的力学性能11而Sb的加入,可以改善Mg2Si的形貌,同时细化合金显微组织,有助于合金室温力学性能的提高。当AZ31合金加入0．5wt％Si和1．0wt％Sb后,力学性能达到最佳,在保证合金延伸率不变的情况下,抗拉强度达到185MPa,比AZ31合金提高了23．5％．     

Effects of Sr addition on the microstructures and mechanical properties of in-situ ZrB_2 nanoparticles reinforced AlSi9Cu3 composites

The effects of Sr addition on the microstructure and mechanical properties of in-situ ZrB_2 nanoparticles reinforced AlSi9Cu3 composites synthesized via direct melt reaction were systematically investigated. The addition of Sr could modify the morphology of eutectic silicon particles and refine the second dendrite arm spacing of α-Al dendrites.Alternatively, the ZrB_2 nanoparticles were also refined and distributed more homogenously, and nanoparticle agglomerations were reduced with the addition of Sr element. The results demonstrated that the addition of 0.06 wt% of Sr element can reach the optimal refinement of the second dendrite arm spacing of α-Al and the modification of eutectic Si. In this case, the ultimate tensile strength, yield strength and elongation reached 330 MPa, 226 MPa and 15.70%, respectively, which were remarkably enhancement in comparison with the base alloy.     

Cu-Ni-Si基引线框架合金的组织和性能

设计了4种不同成分的引线框架铜合金,通过对比其硬度、强度、导电性以及软化温度等,分析了合金中P,Ni,Si,Cr合金元素对合金各性能的影响.研究结果表明:采用合理的热处理工艺可以使Cu-3Ni-0.6Si基合金在时效过程中析出尺寸在20～40 nm之间的δ-Ni2Si颗粒,使合金的强度和导电率达到良好的匹配;微量的P能有效地提高合金的强度、硬度和弹性模量,同时使Ni2Si析出颗粒的弥散度提高,尺寸减小,但会降低合金的导电率;少量的Cr能有效提高合金的强度和软化温度.     

ZL104合金直接加锑变质处理的性能与组织分析

本文提出对ZL104合金采用直接加纯锑的方法同样可以铸成高强度的大型砂型铸件。合金中含锑量为0.2％左右时,其强度值和硬度值最佳,含锑量在0.05～0.7％范围时,共晶硅与含铁杂质相可被细化。由于合金中含有较高的锰量(Mn0.48％),针状的Al_9Si_2Fe_2相转变为骨骼状的AlSiMnFe相,从而改善了合金的塑性。     

B元素对8030铝合金组织性能的影响

通过添加不同含量的B元素,制备了一系列8030（AlFeSiCuB）铝合金。采用扫描电子显微镜（scanning electron microscope,SEM）、透射电子显微镜（transmission electron microscopy,TEM）、拉伸测试和导电率测试等手段对其进行了表征。结果表明,添加B元素后明显细化了合金的晶粒,晶界也更加干净,经过均匀化退火后,晶界上的微合金化元素和杂质元素均匀地扩散到合金内部,进一步净化了晶界,合金的抗拉强度和导电率都得到明显的提高。当B元素的含量为0.04 wt.%（wt.%为质量分数）时,合金的综合性能最优,均匀化退火后,合金的导电率达到60.8 %IACS。经过90%的冷变形,合金的抗拉强度从94.1 MPa升高到167.2 MPa。     

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。