变质处理及亚快速凝固对Al-7Si合金组织的影响

通过改变冷却速度及变质处理变质剂的含量对比研究变质处理及亚快速凝固对Al-7Si合金组织的影响。结果表明,亚快速凝固状态下的Al-7Si合金组织得到细化;亚快速凝固条件下,0.02%Sr变质处理效果最佳。     

氩气精炼对铝硅合金Ti、B、Sr残留量的影响

对ZL101A采用Ti-B、Sr联合变质、氩气精炼,观察了精炼后的金相组织,测试了力学性能,化验了不同精炼时间条件下Ti-B、Sr含量的变化.结果表明,精炼20min后组织变质效果依然明显,力学性能满足航空工业标准要求,Ti含量基本不变,B含量减少,Sr含量减少.     

Ce+Sr复合变质对ZL101A合金组织及性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜及能谱分析等方法研究了稀土Ce+Sr复合变质对ZL101A合金显微组织和力学性能的影响。研究表明,在金属型铸造条件下,加入不同含量的Ce与Sr对ZL101A合金的复合变质效果影响不一样。Ce+Sr复合变质后共晶硅倾向于片状的生长方式;Ce+Sr复合变质使ZL101A合金晶粒尺寸细化到0.8 mm,也使该合金的拉伸强度达到319.4 MPa,伸长率达5.5%,稀土超过一定量后合金拉伸强度和伸长率均有不同程度地降低。     

静置及重熔对AlSi7Mg组织及性能的影响

采用Al-5Ti-B和Al-10Sr对AlSi7Mg合金进行细化和变质处理,研究不同的静置时间和重熔次数对AlSi7Mg合金组织和性能的影响.结果表明,在4h的静置过程中,AlSi7Mg合金晶粒尺寸先减小后增加.熔体中Ti含量几乎保持不变,但是形核核心聚集沉淀,有效形核核心减少.Sr在静置4h中产生烧损,所以共晶硅的变质效果严重衰退.重熔两次时,细化效果衰退不明显,Sr含量急剧减少,共晶硅的形貌恢复到变质前的状况.从静置和重熔的实验中发现,Sr含量低于0.004%时,对共晶硅的变质效果不显著.     

B,Sr联合处理Al-7Si合金及细化变质效果评估

采用定量金相及化学分析方法研究了B，Sr联合处理对亚共晶Al-7Si合金凝固组织的影响．Al-7Si合金熔体经B，Sr联合处理时，Sr对合金的细化处理效果无明显影响．而B的出现减少了熔体中有效Sr含量，降低了合金的变质处理效果．在此基础上，结合冷却曲线模式识别技术研究了合金熔体状态与冷却曲线凝固段整体形状的关系．随着表征曲线相似程度的综合偏差值仃趋近于零，相应的变质级别差值及晶粒尺寸差值也同时向零收敛．冷却曲线凝固段的整体形状可以表征B，Sr联合处理后合金的熔体状态．通过建立基于大量实验结果累积的数据库，有望实现B，Sr联合处理Al-7Si合金细化变质效果的在线评测．     

微量Sr对ZA35-4Si-3Sn合金组织与性能的影响

利用普通铸造法制备不同Sr含量的ZA35-4Si-3Sn合金,研究Sr含量对该合金凝固组织和拉伸力学性能的影响,并揭示影响机制,探讨Sr变质合金的摩擦磨损特性。结果表明:Sr含量为0.1%(质量分数)时,初生硅趋向于球状,细小的颗粒状或纤维状共晶硅数量显著增加;此时,合金的硬度达到143HBW,抗拉强度与拉伸应变分别提高45.8%和151.5%。Sr变质主要为促进共晶硅相形核和抑制共晶硅相的生长两种机制共同作用的结果。与ZA27合金相比,ZA35-4Si-3Sn-0.1Sr合金具有更低的摩擦因数。在低速磨损条件下,两种合金的耐磨性相当;而在高速下,后者具有更低的摩擦温升和磨损量,表现出优异的摩擦磨损特性。     

冷却曲线识别与亚共晶Al-Si合金熔体状态测评

研究了B，Sr含量以及保温时间对Al-7Si合金熔体冷却曲线与凝固组织的影响。利用数字化测温技术、模式识别技术和数字图像分析技术分别进行了冷却曲线和凝固组织的测量与比较，基于大量试验结果积累的数据库，实现了Al-7Si合金熔体组织细化及变质效果的测评。研究结果显示，随着表征曲线相似程度的综合偏差值趋近于0，相应的晶粒尺寸及变质级别差值均向0收敛。冷却曲线的整体形状可以表征包括熔体细化及变质效果在内的Al-Si合金熔体状态。     

冷却速度对A356铝合金变质效果的影响

采用不同铸型的阶梯形试样,分别添加量为0．04％的Al—10％Sr中间合金和1％的三元钠盐变质剂对A356熔体进行变质处理。研究了冷却速度对A356合金变质效果的影响和这两种变质剂对冷却速度的敏感性。结果表明：冷却速度越大,枝晶间距越小,变质效果越好;Na变质对于冷却速度的敏感性高于Sr。     

Sr对AlSi9Cu3合金组织与力学性能的影响

研究了不同Sr含量对Al Si9Cu3合金力学性能及微观组织的影响规律。结果表明,当Sr含量为0.06%时,合金的变质效果最佳,合金中共晶硅相由粗大的针片状转变为细小的纤维状或颗粒状。过量的Sr会引起孔洞等铸造缺陷的增加。随着合金元素Sr含量的增加,合金的力学性能呈现先升后降的趋势。当Sr含量为0.06%时合金的强化效果达到峰值,抗拉强度和伸长率分别为288 MPa和13.23%,较未变质合金分别提高了25.2%和84.8%。继续添加Sr,合金的强塑性均下降,这与Sr对于共晶Si的变质效果规律结果是一致的。     

Sr对Mg-1.38Si合金凝固组织与生物腐蚀行为的影响

向Mg-1.38Si合金中添加Sr,主要研究了Sr含量对Mg-1.38Si合金凝固组织和生物腐蚀行为的影响。结果表明,Sr对Mg-1.38Si合金中的Mg_2Si相具有较好的变质效果。随着Sr含量增加,共晶Mg_2Si相形貌由粗大的汉字状逐渐转变为细小的短棒状,初生Mg_2Si相形貌也由粗大的多边形状转变为细小的颗粒状。随着Sr含量增加,4种合金的析氢速率、腐蚀速率和自腐蚀电流密度均逐渐增大,表明合金在人体模拟组织液(SBF)中的耐腐蚀性能逐渐降低。     

RE和Sr复合精变处理对A356合金冶金质量的影响

考察了RE和Sr复合处理对A356合金的精炼变质效果,以减压凝固试样密度来评定熔体中氢含量水平.试验结果表明RE和Sr的同时加入,充分发挥了两者的优越性,不仅有效改善了Sr变质处理铸件因针孔多而报废的情况,同时也得到了相当于Sr的变质效果.复合处理后合金的力学性能也达到了要求.     

稀土La＋Sr复合变质对ZL101A合金组织的影响

研究了稀土La Sr复合变质对ZL101A合金共晶硅形状的影响.分析了复合变质剂加入量、变质温度、保温时间和冷却速度对合金组织的影响.结果表明,当Sr加入量为0.015%时,加入0.2%的La即可达到很好的变质效果,显著减少了稀土用量.另外,复合变质不但解决了Sr的潜伏期问题,而且还使ZL101A合金在变质时对温度的敏感性降低,在720℃就可完全发挥变质作用.复合变质后,晶粒能够细化到0.5 mm,比单一稀土细化效果更好.同时得出,冷却速度越快变质效果越好.     

锶变质在消失模铝合金铸造生产中的应用

介绍锶(Sr)变质在用于消失模铝合金铸件时铝液精炼工艺的选择,对Sr变质的潜伏期、Sr的加入量及变质衰退期进行了实验验证。通过严格控制原材料,采用惰性气体除气精炼,铝液符合铸件要求;生产中要根据自身的工艺摸索变质潜伏期及衰退期,变质衰退的铝液可以进行补充变质;砂型铸造为了获得良好变质效果,要想办法改善铸件冷却条件。变质效果好坏与凝固条件密切相关,同样的工艺在金属型比砂型铸造效果好很多。     

P变质对不同冷速下过共晶压铸铝合金初晶Si的影响

以过共晶压铸铝合金为对象，研究了P变质对不同冷却速度下初晶Si组织的影响。发现P变质处理前后随冷却速度的增加，初晶Si尺寸减小的变化趋势十分相似，并且都存在一个明显的突变区域。对于不同冷却速度下合金组织的细化，P变质都有很好的促进作用。同一冷却速度下，P变质后细化效果可增加42．7％，在冷却速度很高（铸件厚度达到1mm）时，P变质对初晶Si仍然具有很好的细化作用。在快速凝固和P变质双重作用下，初晶Si组织得到更加明显的细化。Al—P中间合金是一种良好的过共晶压铸铝合金变质剂。     

定向凝固Al-12.5Si合金的共晶界面形貌

通过调整合金中Sr和Mg的加入量、温度梯度和凝固速度,对Al-12.5Si合金进行一系列定向凝固试验。结果表明,Sr可以对共晶Si进行变质,得到规则界面,也可以引起界面失稳,因为和Mg一样,其溶质分配系数k01,增加了成分过冷。随Sr或Mg含量增加,共晶界面的演化过程为平界面→胞状晶→树枝晶→等轴晶;随凝固速度增大和温度梯度减小,界面前沿成分过冷变大,界面形貌经历了从失稳到胞晶、树枝晶和等轴晶的转变。     

微量元素对ADC12铝合金组织及热分析结果的影响

研究了Al-5Ti-1B、Sr和Mo对ADC12铝合金组织结构的影响，利用金相显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)进行分析和检测，并对凝固行为进行评估。结果表明：在ADC12铝合金中添加Al-5Ti-1B晶粒细化剂，晶粒细化效果最为显著；添加Sr的ADC12铝合金，共晶硅的变质效果最为明显。热分析结果表明，添加Al-5Ti-1B的ADC12铝合金中初生α-Al的成分过冷度和形核率显著增加，细化效果最为显著；添加Sr的ADC12铝合金中共晶硅的形核温度和生长温度显著降低，变质效果最好；添加Mo的ADC12铝合金中共晶Al₂Cu的形核温度和生长温度最低。利用特征温度参数评估ADC12铝合金的凝固组织，优化微量元素对Al-Si-Cu合金组织和性能的影响。     

La对Sr变质Al-8.5Si-0.35Mg合金组织和性能的影响

为了分析La对Sr变质的Al-Si-Mg合金组织和性能的影响,在0.2wt%Al-10Sr变质的Al-8.5Si-0.35Mg合金中加入不同含量的La。研究结果表明:在含Sr的情况下,La的加入量存在一个最佳量,即La含量为0.469wt%时,合金的组织和性能达到最佳状态,其二次枝晶臂间距下降至12.31μm,共晶Si的纵横比仅1.27,共晶Si球化效果最佳,抗拉强度为238.62 MPa,伸长率为10.12%。     

电流处理对Al-Si合金定向凝固组织的影响

通过对不同种Al-Si合金所进行的不同拉伸速度、改变合金成分以及对不同成分合金施加交流电处理的定向凝固,研究了在上述不同工艺条件下Al-Si合金定向凝固组织的变化.结果表明,拉伸速度为3mm/min时定向凝固现象最明显,硅含量和电流处理对晶体生长方式有较大的影响,并分析了拉伸速度、合金成分和电流对Al-Si合金定向凝固组织的影响机理.     

石膏型精铸ZL114A合金薄板缩松的研究

通过对不同铸造工艺条件下石膏型精密铸件显微组织及力学性能进行对比,研究了缩松缺陷对ZL114A合金薄板试样力学性能的影响。结果表明,熔体中氧化夹杂或者双膜缺陷影响缩松的形核,而铝液凝固方式影响缩松的长大。对于Sr变质,由于更多氧化夹杂或氧化膜卷入铝液以及石膏型和合金本身特点(易于形成糊状凝固),即使采用"加压凝固"也很难消除缩松缺陷;对于未变质熔体,铝液中氧化夹杂或氧化膜卷入较少,加之未变质熔体倾向于顺序凝固,缩松缺陷显著减少,但由于针状共晶Si相的影响,试样力学性能有待提高。     

型砂及壁厚对锶变质A356铸造合金组织和性能的影响

采用硅砂、宝珠砂和铬铁矿砂3种不同砂型作为造型材料浇注多阶梯铸件试样,对比研究不同冷却条件对Al-10Sr中间合金变质A356（Al-7Si-0.3Mg）铸造合金力学性能和显微组织的影响。结果表明：在3种造型材料中,铬铁矿砂浇注试样具有最好的组织和力学性能。随着冷却速度的增加,枝晶间距显著变小,力学性能有所改善,其中伸长率对冷却速度比抗拉强度更敏感。这种性能的提高主要是由于枝晶间距更加细密和基体中自由Sr原子数的提高造成的。根据实际的试验数据,模拟建立不同砂型条件下枝晶间距和力学性能之间的回归分析模型,该模型可用于预测Sr变质A356合金铸件的抗拉强度和伸长率。