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。     

非晶态合金钎料真空钎焊接头组织研究

研究了铜的添加对Ｎｉ－Ｃｒ－Ｂ－Ｓｉ系非晶态箔状合金钎料真空钎焊１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ母材的钎缝的组织特征和临界钎焊间隙（ＣＢＣ）值的影响规律,并与相同成分的晶态粉状钎料进行了对比．结果表明：在钎焊工艺规范确定的情况下,随着钎料中铜的质量分数的增大,钎缝中固溶体含量增加,脆性相厚度减小,钎焊接头的ＣＢＣ值增大;非晶态钎料钎焊接头中的元素和组织分布比较均匀,其ＣＢＣ值较晶态的大．     

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...     

钎焊间隙对镍基非晶态及晶态钎料接头强度的影响

系统研究了Ｎｉ８２．５Ｃｒ７Ｓｉ４．５Ｂ３Ｆｅ３成分的非晶态及晶态钎料不同的钎焊范下真空钎焊１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ不锈钢时接头强度随钎焊间隙变化的特征及与钎缝组织的对应关系。结果表明，接头强度随钎焊间隙的变化存在平台值现象，平台对应的两个特征钎焊间隙分别称为最小可用钎焊间隙（Ｗｍｉｎ）和最大可用钎焊间隙（Ｗｍａｘ）；从保证得较高接头强度考虑，钎焊间隙选择不应大于Ｗｍａｘ；在两个特征钎焊间隙内，钎焊间     

SiC_p/2024Al铝基复合材料表面颗粒暴露及真空钎焊分析

采用复合材料表面颗粒暴露及表面合金化工艺,利用M6和BAI88S i钎料对S iCp/2024A l铝基复合材料进行钎焊试验,并进行金相分析、拉伸试验和X射线衍射试验。结果表明:采用(NaOH+HNO3)工艺能将复合材料表面颗粒部分暴露出来;采用表面沉积Cu,使用M6钎料,能改善钎缝的结合状态;钎缝与铝基复合材料间无明显界限,结合良好,并形成了有S iC颗粒增强的复合钎缝,S iC颗粒在钎缝中无团聚现象;钎焊接头强度能达到202 MPa;在钎缝中无A l4C3脆性相生成。     

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.     

Ni_(82.5)Cr_7Si_(4.5)B_3Fe_3多元非晶态合金钎料的晶化行为及其真空钎焊特性

采用示差扫描量热计(DSC)和X射线衍射方法研究了Ni_(82.5)Cr_7Si_(4.5)B_3Fe_3多元非晶态合金钎料在加热时的晶化特性.实验指出:随加热速率的增大,其晶化特征温度逐渐提高,晶化前所需孕育时间延长,并且晶化后的二次相变过程消失;探讨了该钎料的真空钎焊工艺性能和钎焊接头力学性能,以及预晶化处理对它们的影响,并与相同成分的粉状和粘带状晶态钎料进行了系统的比较.研究结果指出:非晶态钎料在工艺性能方面与晶态钎料相当;在接头力学性能方面则表现为在较大和较小的钎焊间隙下非晶态钎料的钎焊接头性能明显高于晶态钎料.     

铝铜连接的感应钎焊工艺

为使钎焊技术进一步提高,采用Zn-Al钎料对Al与Cu进行了感应钎焊连接研究,利用扫描电镜、X射线衍射和室温压剪试验等分析手段对接头的微观组织和室温剪切强度进行实验。结果表明,利用Zn-Al钎料可以实现Al与Cu的连接;接头的界面结构为Al/Al基固溶体＋Al-Zn共晶组织＋CuAl2金属间化合物/（Cu,Zn）固溶体层/Cu;在电流为340 A、时间为9 s的钎焊条件下,接头的剪切强度在室温下达到128.5 MPa。     

压力铸造对亚共晶Al-11Si-1.8Cu合金的组织细化作用

以亚共晶铸造Al-11Si-1.8Cu合金为研究对象,基于普通重力铸造和高压压力铸造条件下合金的组织分析,研究了压力铸造对亚共晶Al-11Si-1.8Cu合金的组织细化作用,结果表明:与普通重力铸造相比,压力铸造不但能明显细化亚共晶Al-11Si-1.8Cu合金组织中的初生a-Al和共晶Si相,还使合金组织中初生a-Al相的形态由树枝状转变成了球状,并且随着高压压铸压力的增大,初生a-Al相的球状形态越圆整和细小,同时合金组织中共晶Si相的析出也明显受到抑制.     

Microstructure and mechanical properties of the SiC/Zr4 joints brazed with TiZrNiCu filler for nuclear application

Si C ceramic has been successfully joined to Zr4 alloy using Ti Zr Ni Cu filler within the temperature range1173 K–1263 K and 15 min holding time. The morphology of the Si C/Zr4 joints was investigated by SEM, and the phases in the joints were characterized by XRD and TEM. The results indicated that part of the Zr4 substrate dissolved into the molten filler during the brazing process, contributed to the increasing Zr content and the formation of Zr[Ti] solid solution in the joints. In addition, β-Ti phase was discovered in the brazing seam. This might be attributed to the existence of β-Ti stable elements, Cu and Ni. The interface characterization showed that Si C reacted with filler alloy during the brazing process, formed a(Zr, Ti)C reaction layer on Si C surface and Zr2 Si compound near Si C substrate. Finally, the mechanical properties of the joints, evaluated by a shear strength test, reached a maximum of 95 MPa at the brazing temperature of 1203 K.     

冷却速度对Zn--5 Al--0.1 RE--x Si合金显微组织及耐蚀性能的影响

运用扫描电子显微镜/能谱仪、X射线衍射、盐雾实验、电极化曲线等手段,研究冷却速度和Si对Zn-5Al-0.1RE合金组织及耐蚀性能的影响.结果表明,Zn-5Al-0.1RE-xSi合金由先析出的?-Zn和?-Zn+α-Al共晶组织组成,前者均匀分布在相邻的?-Zn+α-Al共晶胞的边界上.降低冷却速度和Si的加入,均使Zn-5Al-0.1RE-xSi合金单位面积的晶粒增大,晶界减少,合金耐蚀性能提高. Zn-5Al-0.1RE-xSi合金耐蚀性能的差异与合金凝固组织及合金腐蚀产物中Zn5(OH)8Cl2·H2O和ZnO的相对量有关.     

Al—11.7%Si合金锶变质效果的预报

针对Ｓｒ变质Ａｌ－１１．７％Ｓｉ共晶合金,通过实测获得冷却曲线,计算出结晶过程固相生长速率曲线。结果表明,固相生长速率最大值是表征Ａｌ－Ｓｉ合金变质效果的有效参数,通过计算机检测该参数可实现变质效果的准确预报。     

Mn元素对过流冷却过共晶Al-22Si-2Fe-xMn合金显微组织及耐磨性的影响

采用常规铸造和分段式倾斜板过流冷却铸造工艺制备Al-22Si-2Fe-xMn合金,研究表明:过流冷却制备工艺能够改善初生Si形貌及尺寸,但对针状富Fe相作用有限.利用扫描电镜、X射线衍射及透射电镜等手段分析过流冷却条件下Mn元素添加对富Fe相晶体结构的影响,通过摩擦磨损实验研究不同Mn/Fe质量比的过共晶Al-Si合金的硬度及耐磨损性能.结果表明:随着过流冷却铸造过共晶Al-Si合金中Mn/Fe质量比增加,合金中四方结构的长针状富Fe相逐渐减少直至基本消失,当Mn/Fe质量比为0.7时,富Fe相主要为六方结构的块状或鱼骨状α-Al15(Fe,Mn)3Si2相,此时,合金耐磨性较未添加Mn元素时有所提升,磨损机制以磨料磨损方式为主.     

喷射沉积Al-20Si-5Fe-3Cu-Mg

利用喷射沉积技术制备了Ａｌ－２０Ｓｉ－５Ｆｅ－３Ｃｕ－１Ｍｇ合金,借助扫描电镜（ＳＥＭ）,Ｘ－射线衍射和拉伸试验等手段研究了喷射沉积合金的微观组织和力学性能,分析了Ｆｅ对合金挤压和热处理后的组织变化,拉伸试验结果表明,喷射沉积Ａｌ－２０Ｓｉ－５Ｆｅ－３Ｃｕ－１Ｍｇ合金具有比粉末冶金Ａｌ－２０Ｓｉ－３Ｃｕ－１Ｍｇ合金更高的高温（３００℃）强度。     

不锈钢接头的宽间隙真空钎焊

采用先在钎缝间隙中预填合金粉,然后在钎缝外置放钎料进行钎焊的方法,解决不锈钢接头宽间隙的钎焊问题.当钎缝内预填３１６粉（或１Ｃｒ１８Ｎｉ９粉）及用ＢＮｉ－１ａ（或ＢＮｉ－２）钎料钎焊时,预填粉不熔化,焊后保持原来的形状。钎料中的硼沿晶界向预填粉中扩散,在晶界处与铁结合形成Ｆｅ２Ｂ,钎料获得固溶体组织。用ＢＮｉ－１ａ钎料钎焊钎缝内预填３１６粉时,钎绀缝强度高达５０４．７ＭＰａ。用ＢＮｉ－５钎料钎焊针缝内预填３１６粉时,针缝组织内的固溶体相中夹带少量的化合物相,钎缝的重熔温度高达１３２５℃。对同一种钎料而言,宽间隙针缝的抗拉强度与重熔温度有较好的对应性,即重熔温度高,抗拉强度也高。     

喷射沉积Al-20Si-5Fe-3Cu-1Mg合金的微观组织与力学性能

利用喷射沉积技术制备了Al－20Si－5Fe－3Cu-1Mg合金,借助扫描电镜（SEM）,X-射线衍射和拉伸试验等手段研究了喷射沉积合金的微观组织和力学性能,分析了Fe对合金挤压和热处理后的组织变化．拉伸试验结果表明,喷射沉积Al－20Si-5Fe-3Cu-1Mg合金具有比粉末冶金Al-20Si-3Cu-1Mg合金更高的高温（300℃）强度．     

快冷铜基钎料真空钎焊的润湿性研究

利用快速凝固技术制备出Cu-Ni-Sn-P快冷薄带钎料,将此钎料分别在不同钎焊温度和钎焊时间下与紫铜进行真空钎焊.借助DTA、EPMA的分析,探讨了在不同钎焊条件下钎焊接头的显微组织结构及同成分快冷钎料与普通钎料的润湿性差异.研究结果表明,与普通钎料相比快冷钎料润湿性明显提高,钎料与母材的相互扩散和冶金结合增强.     

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.     

不锈钢板翅结构钎焊残余应力三维数值模拟

利用有限元软件ABAQUS,对错流不锈钢板翅结构钎焊残余应力进行三维数值模拟,对模拟整个钎焊过程的方法和只模拟冷却过程的简化方法进行了比较．结果表明：由于镍基钎料BNi-2和304不锈钢母材热膨胀系数的差异,在钎焊接头处产生了较大的残余应力．2种分析方法所得的残余应力结果相差不大,残余应力主要在冷却过程中产生．因此,对板翅结构真空钎焊残余应力进行数值模拟,可采用只模拟冷却过程的方法,节约分析时间和成本．     

铝钎焊接头中Cu的腐蚀与扩散行为

应用X射线衍射仪、扫描电镜和能谱分析仪 ,研究了Al Si Cu钎料中Cu在真空钎焊接头中的腐蚀与扩散行为 .研究结果表明 ,真空钎焊后的接头仍然存在腐蚀问题 ,如点蚀和晶间腐蚀等 ,并且随着w(Cu)的增加腐蚀加重 .Cu在钎焊接头中以晶界扩散为主 ,且晶界扩散比晶内扩散快 .