碲作为铝—硅合金变质剂的研究

本文系统的研究了碲(Te)对共晶、亚共晶及过共晶铝—硅合金的变质作用。其目的是:寻找一种新的变质剂以代替易衰退的钠(Na)及价格昂贵的锶(Sr)变质剂。研究结果指出:碲对上述合金中的共晶 Si 相均产生强烈的变质作用。对共晶 Al—Si 合金而言,加 Te 变质的金属型试棒的机械性能达到或超过加 Na 变质的水平,砂型试棒的机械性能与加 Na 变质相当;熔体的流动性与加 Na 一样.加 Te 变质时熔体保持8小时或经三次重熔后变质效果基本保持不变,用 Te 变质操作工艺简便,效果稳定、可靠、经济、没有烟雾、对坩埚无腐蚀作用。结论是:碲是 Al—Si 合金共晶 Si 相的一种性能优越的新型的长效变质剂。     

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。     

强磁场对铝硅合金变质效果的影响

为解决Al-Si合金存在的Na变质重熔失效和有效时间短及P变质处理后初晶Si偏聚问题,利用施加强磁场的方法,分别对亚共晶Al-6%Si合金和共晶Al-12.6%Si合金进行Na盐变质处理,对过共晶Al-18%Si合金进行P盐变质处理.结果发现对于亚共晶Al-6%Si合金,施加强磁场的条件下重熔,Na变质没有失效;对于共晶Al-12.6%Si合金,施加强磁场延长了变质有效时间;对于过共晶Al-18%Si合金,施加强磁场使凝固组织中的初晶Si相均匀分布.强磁场有助于改善Al-Si合金的变质效果.     

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。     

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。     

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%.     

Al-Si系合金的细化变质研究

阐述了近年来对Al-Si系合金基体晶粒细化元素、初晶Si及共晶Si变质元素、复合变质剂的研究,努力找到合适的细化变质方法,以得到优良的铸锭组织.     

铝硅合金加Te变质机理

本文通过光学显微分析、扫描电镜形貌照像、线扫描分析以及热分析液淬等手段研究了Te、P、Na等元素对高纯及工业纯过共晶、共晶Al-Si合金中初晶Si及共晶Si形貌及其结晶过程的影响,提出了Te在合金中使共晶Si相变质的机理的看法,认为:Te使工业纯Al-Si合金共晶Si相变质主要原因有二:(1)减弱或消除了工业纯Al-Si合金中微量磷的影响,使其结晶过程及共晶形貌及尺寸更接近于高纯合金;(2)过剩的Te原子一方面促使α(Al)初生晶的形核,并抑制其枝晶胞生长,促使α(Al)枝晶尺寸和二次枝间隙减小。另一方面,吸附于Si晶体侧面,抑制其侧向分枝,这与P促进初晶Si形核细化初晶Si和Na促使共晶Si生长方式改变而成长为纤维状的机理是不一样的。     

过共晶Al—Si合金中初晶硅变质工艺的研究

在实验室条件下通过金相观察和机械性能试验,研究了过共晶Al—Si合金中初晶硅的变质工艺,本文着重研究P—Al—S、P—Al、Cu—8%P、P—C_2Cl_6和赤磷粉六种变质剂的变质效果,同时确定了变质剂的最佳加入量以及变质处理温度、重熔次数对合金金相组织和机械性能的影响。所得结果证实:P—Al—S压块变质丸的效果最佳,Cu—15%P的效果最差,P、S的最佳加入量分别为合金液重量的0.3%和0.2%;变质温度最好控制在840℃左右。     

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。     

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.     

稀土变质剂对铝硅系铸造合金时效过程的影响

对微量稀土变质剂变质后Al-Si系铸造合金的时效进行了研究。研究结果表明 ,微量稀土添加剂不仅对Al-Si合金具有肯定的良好变质作用、净化作用、细化作用 ,而且对其时效过程也具有明显的影响。当合金中含有适量的Si和Mg时 ,如ZL10 1、ZL10 4 ,稀土可使时效峰提前 ,当合金中同时含有Cu时 ,如ZL10 5、ZL10 3、ZL10 8、ZL10 9、ZL110等 ,稀土则使时效峰后移。Si含量的变化也有一定影响     

变质元素对热处理过程中硅粒状化能力的影响

本文对用碲、钠、锶、锑、变质后的亚共晶铝-硅类合金在热处理过程中共晶硅相的粒状化能力作了初步研究。结果指出:经变质后硅的粒状化能力有不同程度的提高,粒状化能力由大到小大致趋势是:碲变质>锑变质>>锶变质>钠变质。     

混合稀土金属对工业ZL102合金的变质作用

本文研究了混合稀土对工业ZL102共晶合金的变质作用和机械性能。文中指出,加入0.8—1.0％的混合稀土可使ZL102合金金属型铸件的组织完全变质,机械性能有显著提高。重熔六次,其效果无明显下降,而且铝液中的残余钠对稀土变质无有害影响。同时指出,变质效果明显受冷却速度和变质工艺的影响。     

铸造铜合金中变质元素作用的研究

本文研究了ZQ A19-4、ZH Si 80-3铜合金中变质元素的作用效果,在所研究的多种变质元素中,以B V、B两种变质效果最好,能使合金机械性能、耐磨性能和耐蚀性能有较大幅度的提高.钨渣铁合金是由废渣冶炼的付产品,用它作为ZQA19-4铜合金变质剂能细化合金组织,提高合金的机械性能和耐磨性能,价格低廉,使用操作方便,不产生公害.     

Pr对Mg-4Si中初生Mg_2Si相变质作用

利用稀土元素Pr对过共晶Mg-4Si合金中的初生Mg2Si相进行变质处理,并讨论其变质机理.结果表明:Pr对Mg-4Si中的初生Mg2Si相可以起到有效的变质作用,在Pr质量分数为3%时,变质效果最佳;随着Pr的加入,初生Mg2Si相形态上从花瓣状的树枝晶转变为颗粒状的多边形,尺寸由200μm降到60μm;随着Pr的加入,有白亮的纤维状新相生成,经EDS分析该相为Pr2Si3相;Pr通过表面溶质富集抑制初生Mg2Si相择优生长,Pr2Si3相起到异质形核作用,从而对初生Mg2Si相变质.     

钡──铝硅合金的长效变质剂

本研究在实验室和生产条件下，试验了钡变质Ａｌ－Ｓｉ合金的工艺．得出了在金 属型铸造和壁厚模数为７．５毫米条件下，钡是一种长效变质剂，其变质能力接近锶和 钠。钡以Ａｌ－Ｓｉ－Ｂａ合金加入，来源丰富，成本低廉。     

用碳还原磷酸钠变质处理过共晶Al-Si合金

根据钠,磷对铝合金的变质,细化机理,用赤磷,磷酸钠辅以石墨碳粉,按一定比例配制的变质剂对过共晶Ａｌ－Ｓｉ合金熔体变质,细化处理,达到了细化,球化硅晶体的效果,蓟了分布均匀的微观组织。     

铝硅合金加锑变质及其机理的探讨

作者对几种亚共晶和共晶铝硅合金的加锑变质处理进行了较系统的试验,报导了加锑变质处理的优点和工艺方法,提出了它的适用范围;并用热分析法测得铝硅合金在采用不同变质方法(钠和锑)时的凝固曲线,指出了它们的特征,可据此判断合金融液的成分范围和变质程度;并对加锑变质的机理提出了初步的看法。     

铸造耐磨铝合金的研究

本文研究了铸造自润滑耐磨铝合金的化学成份,合金组织中初晶硅的细化变质工艺及其影响因素,确定了变质工艺的最佳参数.还详尽研究了Mg_2Si相的选择腐蚀过程,确定以重铬酸钾混合溶液的腐蚀效果最好.对比几种铝合金的耐磨性,可以看出,新研究的合金是一种有可能用于全铝汽缸的新材料.