细化变质保温时间对铸态A356合金显微组织和力学性能的影响

对A356合金进行细化变质处理是提高其力学性能的重要途径之一。用新型Al-Ti-La细化剂和Al-10Sr变质剂处理A356合金熔体,研究了细化变质保温时间对铸态A356合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,当保温时间为15 min,采用Al-Ti-La细化剂和Al-10Sr变质剂复合处理A356合金时,铸态A356合金组织中α-Al的二次枝晶臂间距由31.10μm减小到15.56μm,减小了49.96%,共晶Si形貌由粗大针片状转变为细小短棒状和颗粒状。随着α-Al和共晶Si相形貌的改善,铸态A356合金的抗拉强度由169.67 MPa提高至216.33 MPa,提高了27.50%,伸长率由4.47%提高至10.53%,提高了135.57%,合金的维氏硬度也由56.37 HV提高到62.03 HV,提高了10.04%。断裂方式由穿晶断裂向沿晶断裂转变,合金的塑韧性得到明显改善。     

Al-5Zr-1B中间合金对镁及镁合金晶粒细化的影响

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等手段研究了Al-5Zr-1B中间合金对镁及镁合金显微组织的影响.结果表明:Al-5Zr-1B中间合金由α-Al和ZrB2两相组成,ZrB2粒子主要在晶界上析出,少量分布在晶内.加入Al-5Zr-1B中间合金后纯镁晶粒得到明显细化,随着中间合金添加量的增加,纯镁的晶粒由粗大的柱状晶转化成细小、均匀的等轴晶.在AZ31镁合金中加入1%的Al-5Zr-1B中间合金,可取得较好的细化效果.固溶处理后的AZ31镁合金的平均晶粒尺寸由约300μm下降到约120μm.通过面错配度计算证实,ZrB2粒子的异质形核作用是晶粒细化的主要机制.     

新型Al-Ti-La中间合金对亚共晶Al-7Si合金显微组织和力学性能的影响

本文制备了一种新型Al-Ti-La中间合金,用来细化变质处理亚共晶Al-7Si合金中的α-Al和共晶Si相。研究了新型Al-Ti-La中间合金对亚共晶Al-7Si合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：新型Al-Ti-La中间合金对初生α-Al和共晶Si表现出优异的细化变质效果。加入0.2wt.%Al-Ti-La可以使α-Al晶粒尺寸从1460μm减小到230μm,减小了84.25%;二次支晶臂间距从28.55μm减小到15.16μm,减小了46.90%;共晶Si的形貌由粗大的针片状转变为细小的短棒状和颗粒状。随着初生α-Al和共晶Si相的细化,Al-7Si合金的抗拉强度从154MPa增加到175MPa,增加了13.63%;伸长率从5.83%增加到11.94%,增加了104.80%。断裂方式由穿晶断裂向沿晶断裂转变,合金的塑韧性提高。     

旋转磁场对Al-Cu合金凝固组织动力学行为的影响

以Al-(4%～5%)Cu合金为试验材料,研究旋转磁场环境对Al-Cu合金凝固组织的影响.将装于φ16mm坩埚中Al-Cu合金在电阻炉中加热熔化,然后迅速放置于旋转磁场之中,让其在旋转磁场中冷却凝固.采用光学显微镜观察合金凝固组织变化.结果发现,旋转磁场对合金的凝固组织产生明显的细化效果,使粗大的树枝晶破碎,凝固组织不再是树枝晶结构,而呈现近等轴晶颗粒,分布较均匀,晶间距也明显减小.同时发现,不同的磁场强度对合金的凝固组织形貌有不同的影响,从细化晶粒角度讲,100V电压产生的磁场最有利于晶粒细化,过高或过低的磁场强度都不利于晶粒细化.     

气雾化Al-5Ti-1B合金粉的显微组织与晶粒细化能力

采用气雾化制粉工艺制备Al-5Ti-1B合金粉,研究了Al-5Ti-1B合金粉的显微组织与晶粒细化能力.结果表明:气雾化制粉工艺可以抑制TiB2粒子的偏析团聚和细化TiAl3相,使TiB2粒子和TiAl3相均匀分布在Al-5Ti-1B合金粉内;Al-5Ti-1B合金粉的粒径越小,TiB2粒子和TiAl3相分布越均匀,TiAl3相的尺寸越细小.当添加0.2%的Al-5Ti-1B合金粉并保温2min时,可使纯铝从粗大的柱状晶细化为平均直径为185μm的等轴晶;保温时间延长至120min,纯铝的晶粒平均直径为238μm.表明,气雾化Al-5Ti-1B合金粉具有优异的晶粒细化能力及抗细化衰退能力.     

电解低钛铝合金微观组织细化及在铸造铝硅合金制备中的应用

通过与AlTi和AlTiB细化剂对纯铝的品粒细化效果进行比较，研究电解加钛的晶拉细化作用，并利用工业铝电解槽生产的电解低钛铝合金熔体直接生产A356合金。结果表明，电解加钛对纯铝具有良好的晶拉细化作用。细化效果与AlTiB中间合金相当，在试验钛古量范围内。电解加钛的晶粒细化效果明显优于AlTi中间合金。用电解低钛铝合金制备的A356合金，在不进行细化处理的情况下．性能与以纯铝并用AlTi或AlTiB中间合金细化处理传统工艺制备的A356合金相当。     

稀土La对6063铝合金组织与时效性能的影响

用硬度(HB、Hv)测试仪、差示扫描量热仪(DSC)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等方法研究稀土La对6063合金铸态组织、力学性能、时效性能及时效序列的影响.结果表明,稀土La对合金铸锭枝晶组织有明显的细化作用,添加适量的La有利于合金力学性能和改善,并且稀土的加入并没有改变合金的析出顺序,但随着稀土含量的提高,稀土La会消耗大量的Si,并在合金中形成粗大的AlFesiLa化合物,抑制了中间沉淀析出相β″和β′析出,使强化相Mg_2Si减少,反而使合金力学性能降低.     

热处理对铸态Mg-Sn-Al-Zn-Si合金组织和性能的影响

研究了不同热处理制度对铸态Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金组织性能的影响。结果表明,固溶处理时,随着固溶时间延长,合金枝晶逐渐溶解、晶粒逐步球化,适宜的固溶处理制度为510℃×8 h,此时合金组织分布均匀,析出少量细小的二次颗粒相,延伸率较高;合金适宜的时效处理制度为200℃×16 h,此时偏聚在晶界处的合金相析出迁移,晶界清晰,组织均匀度高,合金屈服强度达到136.3 MPa,较铸态提升16.5%。510℃固溶8 h+200℃时效16 h处理后,组织均匀度和弥散程度进一步提升,抗拉强度和硬度分别达到178.2 MPa和59.6HB,相对铸态合金分别提升了21.6%和23.4%。     

A356铝合金力学性能与微观结构

通过硬度和拉伸试验,分析A356铝合金的力学性能与微观结构.结果表明,表面硬度受浇铸位置的影响不大,而拉伸强度沿浇铸路径,由底部到顶部逐渐减小.共晶硅相平均粒径与二次枝晶臂间距减小提高合金力学性能,沉淀相与位错的相互作用使A356铝合金强度升高而延伸率降低.     

微量Zr/B/Ti对C71500合金铸态组织和力学性能的影响

通过硬度测试、金相和电镜观察、能谱分析以及差热分析等疗法研究微量元素Zr,Ti和B对C71500合金铸态组织和性能的影响.结果表明,微量Zr,Ti和B对合金有明显的晶粒细化和性能强化作用.微量的B即可强烈地细化合金的铸造组织,Zr虽然也在一定程度上具有细化作用,但效果没有B明显.Ti和B的复合添加并没有在B的基础上进一步细化晶粒,但显著地提高合金的硬度.随着晶粒细化程度的提高,枝晶偏析逐渐减弱,铸锭的三晶区消除,断面呈现全部等轴晶.     

富La、Ce混合稀土和Mg协同作用对Al-9.5Si合金组织演变的影响

为分析富La、Ce混合稀土(RE)和Mg元素协同作用对Al?9.5Si合金组织演变的影响,采用凝固曲线测试、金相显微镜与扫描电镜观察等手段对不同成分的Al?9.5Si合金样品的形核温度、微观组织形貌等进行了研究.结果表明,相比于单独加入RE或Mg,向Al?9.5Si合金中同时加入1.5％Al?10RE和0.4％Mg使合...     

快速凝固Al-Cr-Zr-Fe 合金的微观组织和性能

采用单辊旋淬法制备Al-4Cr-4Zr-2Fe(质量分数, %)合金薄带。利用透射电镜、X射线衍射、能谱分析技术研究了合金急冷态和退火态的显微组织, 测定了合金的显微硬度。结果表明:在快凝Al-Cr-Zr合金中添加铁元素可增加合金的室温和高温性能, 快速凝固Al-4Cr-4Zr-2Fe合金所形成的过饱和固溶体α-Al在400 ℃左右形成Ll₂-Al₃Zr和Al₄(Cr, Fe)相, 产生明显的沉淀硬化效应, 其中, Ll₂-Al₃Zr相为主要强化相。在Al-4Cr-4Zr-2Fe快凝组织中, 发现一种方形Al-Zr相, 该相作为形核核心, 位于等轴晶α-Al中央。     

成形工艺对Mg-Sn-Al-Zn-Si合金组织性能的影响

将铸态Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-0.8Si镁合金进行单向挤压和往复挤镦变形, 采用OM、SEM等分析合金组织, 采用拉伸实验测定合金力学性能。结果表明: 单向挤压组织中的合金相分布较均匀, 其晶粒比铸态合金的晶粒细小, 挤压态试样的抗拉强度、延伸率分别比铸态合金提高31%和11.9%。相对于单向挤压工艺, 往复挤镦时挤压力明显增大, 与原始铸态和单向挤压试样相比, 往复挤镦合金的晶粒更细小, 组织更均匀, 其抗拉强度、延伸率比铸态分别提高106%和270%。     

热加工与热处理对Al-5.0Cu铝合金微观组织结构的影响

在热挤出、热锻造及热处理操作过程中，Al—5．0Cu铝合金微观结构发生了一系列变化，这种变化直接影响最终产品的性能。用光学显微镜、扫描电镜、图像分析系统等对在加工的不同阶段合金的金相显微组织结构，二相粒子分布情况进行观察分析。结果表明，在试验温度范围内，热处理之后合金产品组织结构呈现不同程度的再结晶，再结晶晶粒尺寸有随温度升高而变大的趋势。     

轧制温度对大应变轧制Al-4.5Cu-1.5Mg-0.1Sc合金组织与性能的影响

在不同温度下对Al-4.5Cu-1.5Mg-0.1Sc进行大应变轧制,采用光学显微镜、扫描电镜、能谱分析及拉伸试验等研究轧制温度对合金显微组织与力学性能的影响。结果表明,热轧温度400 ℃时,Al-4.5Cu-1.5Mg-0.1Sc铝合金再结晶充分,晶粒尺寸细小均匀,结合热处理可有效改善基体中第二相分布不均现象; 400 ℃热轧并T6态处理后合金综合力学性能较好,抗拉强度为455 MPa,伸长率为21.8%; 合金断裂形式为韧性断裂,断口上分布着大量细小的韧窝。     

自蔓延燃烧合成Al-Ti-C晶粒细化剂的稀释及其效果

研究自蔓延燃烧合成（SHS）法制备的Al-Ti-C铝合金晶粒细化剂的稀释过程以及晶粒细化效果.结果表明,用自蔓延燃烧合成（SHS）技术制备出的Al-Ti-C合金中含有大量可以作为细化相的Al3Ti和TiC颗粒,可以作为铝及铝合金的新型晶粒细化剂.SHS直接合成Al-Ti-C中大量的Al3Ti和TiC颗粒会发生团聚现象,为获得分散且细小的粒子使其细化性能优异,必须对其进行稀释处理.考虑粒子存在的形态以及工业生产的影响,稀释的温度选择在1073K左右,保温时间为15min为宜.稀释后的Al-Ti-C晶粒细化剂具有良好的细化性能.     

制备方法对3D打印用Ti-6Al-4V合金粉体特性的影响

以等离子旋转电极雾化法(PREP)、无坩埚电极感应熔化气体雾化法(EIGA)、等离子体火炬雾化法(PA)三种方法制备的Ti-6Al-4V粉末为原料,采用扫描电镜(SEM)、激光粒度分析仪(LPS)、X射线衍射分析仪(XRD)等方法,对粉末的形貌、微观组织结构、粒度及分布及物相组成进行了表征分析,同时对制备方法对3D打印用Ti-6Al-4V合金粉末粉体特性的影响进行了研究.研究结果表明:PREP制备的粉末表面最为光洁,呈规则球形;EIGA制备的粉末多呈近球形,表面粘附卫星球较多;PA制备的粉末形貌为近规则球形,表面粘附少量小颗粒卫星球.三种Ti-6Al-4V粉末的粒度均呈单峰正态分布,其中EIGA粉末粒度分布较宽,而PREP和PA两种粉末呈窄粒径分布.三种粉末内部组织结构一致,主要由针状马氏体α′相构成.     

Al4C3在AZ91D镁合金中的细化效果及机理

以MgCO3为前驱体,在AZ91D镁合金的熔炼过程中,原位反应生成Al4C3颗粒.通过扫描电镜、光学显微镜、X射线衍射、能谱分析和热分析仪等,对合金的显微组织及组织细化机理进行了研究.结果表明:MgCO3的添加可以细化AZ91D镁合金的显微组织,在AZ91D中添加1.0％的MgCO3,于750℃下保温15min后,α-...     

Al-Ti-C细化剂组织及细化效果

采用铝热还原法工艺制备AlTiC中间合金,用X射线及扫描电镜(SEM)等手段分析AlTiC中间合金的成分、组成和形貌.利用自行研制的AlTiC中间合金工业纯铝进行细化,借助于光学显微镜(OM)等手段对其晶粒细化效果进行分析对比.结果表明,AlTiC中间合金对工业纯铝的细化效果优于某国产的AlTiB中间合金.     

变质处理及热循环对AI-17%Si合金组织和储热性能的影响

以AlTi5B中间合金和磷盐为复合变质剂,通过金相分析和差热分析等方法研究了变质处理和熔化-凝固热循环对Al-17%Si合金显微组织、储热性能的影响.结果表明;经过磷盐和AlTi5B复合变质处理后的合金,原粗大块状、条状的初晶硅明显减小且棱角钝化,较大针状的共晶硅变为颗粒状;在480～620℃随循环次数增加初晶硅颗粒由小变大,潜热值下降.