微量Fe、Ni和Ti复合对Al-20Si合金微观组织及其性能的影响

Fe、Ni和Ti元素以AlFeNiTi中间合金的形式添加,AlFeNiTi中间合金（原子比1∶1∶1∶1）通过真空电弧熔炼炉进行熔配,研究中间合金添加量（0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%,质量分数）对Al-20Si合金中Si相、α-Al和力学性能的影响．结果表明：当Al-20Si合金中添加2.0%AlFeNiTi中间合金时,初生Si的形貌由粗大不规则块状和五瓣星状变质为细小规则的块状,其平均尺寸从未变质时的91μm减小到40μm,减小56.1%;共晶Si形貌从粗大的针片状变质为边缘钝化的细小粒状,而且α-Al的二次枝晶显著减小,形貌由粗大树枝晶细化为蔷薇状组织．合金的抗拉强度由129 MPa（未变质合金）增加到182 MPa(2.0%AlFeNiTi变质),增加了41.1%,延伸率由0.8%提高到1.43%,提高了78.7%.     

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。     

稀土及其盐对铝硅合金变质作用的研究

用Al-8.5％RE中间合金和氯化稀土分别对ZL102合金进行变质处理。结果表明氯化稀土的变质效果和抗变质衰退能力均优于中间合金,在其变质后的合金液中稀土主要以单原子存在,所得变质组织要比中间合金变质后的组织理想。     

稀土变质剂对铸造铝硅镁合金组织性能的影响

研究了不同含量混合富Ce稀土变质剂对铸造铝硅镁合金组织、力学性能的影响,并对变质机理做了探讨。试验结果表明,在一定程度上铁相和硅相能够被稀土变质。当用富W(Ce)=0.10%的稀土变质含W(Fe)=0.12%的Al-Si-Mg合金时,抗拉强度可达到193 MPa,延伸率可达到11%,此时富Ce的稀土变质最佳温度为750℃,变质时间为30 min。但用富Ce的稀土变质含W(Fe)=0.20%的Al-Si-Mg合金时,其组织和力学性能变化不大,微量稀土的变质作用主要是因稀土在固/液界面前沿的富集,或吸附在富铁相和共晶硅相表面阻碍其长大,从而改变了铝合金中硅相、铁相形貌。     

CB125T摩托车活塞的材料与工艺研究

考察了CB125T摩托车活塞材料AC8B合金的熔炼、富铈混合稀土变质、高效复合溶剂处理及热处理工艺对组织和性能的影响，并借助于扫描电镜和电子探针分析了显微组织中相的分布与形貌．     

变质剂对AHS合金显微组织和性能的影响

通过调整合金成分分别配置了添加Sb,Re,Al-5Ti-B,P等变质剂的试验用AHS合金.在相同工艺条件下,将所配合金挤压成直径为8 mm的圆棒试样.在相同条件下淬火时效后,运用金相显微镜及扫描电镜观察和分析了合金在不同变质剂变质处理后的显微组织和结构,运用电子拉伸设备测试了各试样合金的力学性能.研究结果表明锑对AHS合金有很强的变质作用;在AHS合金中添加微量Sb后,合金中板条状共晶硅相明显细化,呈短杆状,且元素Mg对Sb细化能起激化作用,使合金组织细密,从而使该合金具有较均匀细密的显微组织和优良的力学性能.     

稀土和碲对ZLl07复合变质的研究

采用SEM、材料性能检测等手段对复合变质处理后的铝硅合金显微组织、形貌和力学性能进行了分析．结果表明：稀土和碲复合变质后，使片状共晶硅的尺寸明显减少并变为蠕虫状、颗粒状，从而使该合金的力学性能显著提高．     

变质处理和热处理对中锰白口铸铁组织和性能的影响

本文研究了蠕化剂变质和蠕化剂、1稀土合金复合变质对中锰白口铸铁组织和性能的影响,并同目前白口铸铁中研究较为普遍的1稀土合金变质进行了比较.研究了热处理对变质中锰白口铸铁组织和性能的影响.对蠕化剂参于变质取得良好变质效果的原因进行了分析.强调指出当变质处理同热处理配合使用时,可使中锰白口铸铁在保持高硬度的同时,大幅度提高韧性.     

ZnAlCuMn合金熔化和浇注工艺的研究

本文旨在考查各种熔铸工艺因素对ZnAlCuMn合金的组织和性能,特别是对富锰相的大小、形貌和分布的影响,用液淬法研究富锰相结晶和长大的规律,寻求控制锰相的方法. 试验结果表明,浇注温度、静置、精炼和多次重炼对合金的组织和性能的影响并不显著,且上述诸因素均不能有效地控制锰相.锰相在一临界温度以下急剧长大,初步确定该临界温度约为620℃,故合金液不宜在低于该温度下停放过久.变质可以明显细化和钝化锰相.采取适当的工艺措施,可以控制锰相质点绝大多数在1～3μm范围内,形状为蠕虫状或类球状,即使在较长时间保温浇注时也可稳定锰相的大小和形貌.     

CB125T摩托车活塞的材料与工艺研究

考察了ＣＢ１２５Ｔ摩托车活塞材料ＡＣ８Ｂ合金的熔炼、富铈混合稀土变质、高效复合熔剂处理及热处理工艺对组织和性能的影响，并借助于扫描电镜和电子探针分析了显微组织中相的分布与形貌。     

Modification performance on 4032 Al alloy by using Al–10Sr master alloys manufactured from different processes

The microstructures and modification performance on 4032 aluminum alloy of the Al–10Sr master alloy wire prepared from "direct reaction-hot extrusion" and the trapezoidal block from "direct reaction" were systemically studied by using optical metallurgical microscope, XRD and SEM. It was found that the preparation processes exhibited a significant effect on the microstructures of the Al–10Sr, which thereby influenced its modification performance. It has been found that when the Al–10Sr alloy wire was used, a desirable modification was obtained after 2 min and reached to the best performance at 60 min, and the optimum Sr addition amount was 0.04–0.06 wt%, and the good modification performance was kept even after 300 min. However, when the Al–10Sr alloy trapezoidal block was used, a desirable modification was started after 30 min and reached to the best performance as long as 120 min, and the optimum Sr addition amount was 0.06–0.08 wt%, and the effective modification period was only180 min. Therefore, comparing with the Al–10Sr alloy trapezoidal block, the Al–10Sr alloy wire had better modification efficiency, which not only reduced the Sr addition amount of about 30%, but also greatly decreased the incubation time and improved the ability of anti-fading.     

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。     

稀土和锶变质的Al—Si—Mg合金

选择理想的变质剂是制备高强韧铸造Ａｌ－Ｓｉ－Ｍｇ合金的重要手段。采用富镧混合稀土和锶对Ａ３５７合金进行了变质处理,研究了它们对合金铸态、力学性能及含量的影响。结果表明,在保证合金含铁量Ｆｅ≤０．１１％时,富镧混合稀土比锶有更理想的除氢和变质效果细化组织中共晶硅的能力和综合力学性能。     

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.     

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。     

医用可降解Mg-3Zn-0.5Sr合金耐蚀性及细胞毒性

采用仿生法在Mg-3Zn-0.5Sr合金表面制备涂层,通过SEM,EDS和XRD分析表征涂层形貌和结构;采用电化学实验和浸泡腐蚀实验来研究涂层对合金降解速率的影响;采用生物毒性实验验证有无涂层Mg-3Zn-0.5Sr合金的毒性等级.实验结果表明:在Mg-3Zn-0.5Sr合金表面可以沉积致密的羟基磷灰石(HA)涂层,厚度约为30~40μm,HA涂层可以有效地降低Mg合金的降解速率;在体积分数为25%的有无涂层合金浸提液中培养细胞4d,细胞相对增值率均超过100%,有无涂层合金的细胞毒性均为0级.     

基于00Cr17的连接材料抗氧化性研究

设计研究了作为中温SOFC连接材料的4种成分的铁素体不锈钢,试验测定了它们以及00Cr17表面等离子喷涂La0.8Sr0.2MnO3涂层后在不同条件氧化时的抗氧化性能,采用SEM对试样表面生成氧化膜的形貌进行了观察比较,通过研究发现同时添加铝和稀土提高抗氧化性,适合做连接板材料,喷涂也不失为作连接板的一种备选方案,但是喷涂工艺还有待改进。     

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。