Mg、Sc对铸造铝合金导热和力学性能的影响

为了满足散热器件对压铸铝合金材料越来越高的导热及力学性能要求,在Al-Si-Fe系铸造铝合金中引入Mg、Sc元素,通过金相及SEM/EDS检测,考察了合金在不同元素添加量及不同冷却速率下的微观组织,并分析其导热及力学性能。结果表明,Mg、Sc元素的添加均会降低合金的导热系数,提高其强度,且Sc元素的影响幅度略低于Mg。当Sc添加量为0.2%时,Al-9Si-0.7Fe-0.2Sc合金的导热系数为153.9W/(m·K),屈服强度为92.9MPa,抗拉强度为197.3MPa,综合性能较好。     

高真空压铸铝合金的研究进展

压铸铝合金主要应用于汽车工业领域,随着汽车轻量化和高真空压铸技术的发展,高真空压铸用高强韧铝合金越来越受到关注。本文介绍了压铸铝合金的特点及合金元素在其中的作用,并对基于高真空压铸的铝合金分类及研究进展进行了阐述。最后展望了高真空压铸铝合金的发展前景及研究方向。     

高SiCp或高Si含量电子封装材料研究进展

高体积分数的SiCp/Al复合材料和高Si含量Al-Si合金具有高导热、膨胀系数可调、低密度等特性,成为理想的电子封装材料.结合笔者的研究成果,详细介绍了目前国内外该材料的制备工艺及应用情况,指出了各工艺方法在规模化商业生产中存在的不足,展望了未来研究及发展的方向.     

超声振动对Al-17Si-xFe合金富铁相形貌的影响

用直接超声振动法处理了Al-17Si-xFe(x=2,3,4,5,质量分数)合金,利用光学显微镜、XRD及EDS等手段分析了传统铸造工艺和超声半固态成形合金的微观组织。结果表明,在无超声振动时,Fe含量为2%的铸态合金组织中的富Fe相以长针状β-Al5FeSi相为主,伴有少量板条状δ-Al4FeSi2相。随着Fe含量的增加,合金组织中长针状β-Al5FeSi相逐渐减少,针片状δ-Al4FeSi2相逐渐增多,Fe含量为5%时以粗大针片状δ-Al4FeSi2相为主。在液相线附近对上述不同Fe含量的合金熔体施加一定时间的超声振动后浇注到金属型,富Fe相均以块状和短条状δ-Al4FeSi2相为主,其晶粒平均等效直径在18～46μm之间,明显细化,此外还伴有少量针状β-Al5FeSi相。初步探讨了超声振动影响富Fe相形貌的作用机理。     

合金元素对7xxx系铝合金力学性能和晶间腐蚀性能的影响

采用正交试验法研究了Mg、Cu、Zn三种元素对7xxx系合金双级时效后力学性能和晶间腐蚀性能的影响趋势,结果表明：Mg元素的含量对合金强度的影响最大,Zn元素次之,Cu元素的影响最小;Zn元素的含量对合金延伸率和晶间腐蚀深度的影响最大,Cu含量的影响次之,Mg元素的影响最小。为获得最优综合力学性能和晶间腐蚀性能,优化后的合金成分为：Mg1.9%,Cu 0.2%,Zn 6.2%,此合金的屈服强度达到411 MPa,抗拉强度达到437 MPa,延伸率达到15.0 %,晶间腐蚀等级达到2级。     

耐热低膨胀高硅铝合金的成形与性能

利用超声振动半固态流变压铸成形的方法制备出含20%Si的AlSiCuMgNiRE合金,研究了这种合金的组织、高温性能及热膨胀性能。结果表明,P与稀土复合变质的高硅铝合金,300℃的高温抗拉强度达到167 MPa,室温强度达到310 MPa;25~300℃内的热膨胀系数为17.4×10-6(1/℃)。添加2%Fe的高硅铝合金,由于针状富Fe相割裂基体,力学性能大幅度降低。而通过超声处理可改变富Fe相的形态,其室温及高温力学性能提高。     

挤压铸造对A356.2合金微观组织和力学性能的影响

通过分析比较不同热处理条件下挤压铸造A356.2合金组织中气孔数量、共晶Si尺寸和形貌以及第二相尺寸的变化,研究了析出相和组织缺陷对合金力学性能的影响。结果表明,伸长率的大小主要与气孔率和共晶Si的球化效果有关,气孔率越低、共晶Si形状系数越大,则合金的伸长率越高,其中合金的气孔率占主导因素,而屈服强度和抗拉强度的大小主要与Mg2Si强化相的析出尺寸有关,尺寸越大则强化效果越差。     

稀土对Al-20Si-2Cu-1Ni铝合金组织和性能的影响

借助金相(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等技术,研究了富Ce混合稀土(RE)对Al-20Si-2Cu-1Ni高硅铝合金共晶硅变质、稀土化合物及力学性能的影响,并探讨其机理。结果表明,RE能有效变质共晶硅,随RE添加量的增加,变质效果不断增强,同时针片状RE化合物也逐渐增多。RE通过在凝固前沿富集从而抑制共晶硅的生长,但是过量的RE将导致固溶Cu、Ni的针状化合物(Al_2Si_2RE)生成,抵消了共晶硅变质对合金性能改善的一部分作用,使合金力学性能反而有所下降。添加0.6%RE时,铸态高硅铝合金的抗拉强度和伸长率分别达到最大值,较变质前分别提高33%和230%。     

半固态流变压铸Al-20%Si合金充型能力的研究

在合金液相线温度附近,对Al-20%Si高硅铝合金施加高能超声振动,制得具有一定固相率的半固态浆料,并流变压铸成形为蛇形试样.通过正交实验法,研究了压射压力、压射速度和浇注温度对半固态流变压铸Al-20%Si合金充型能力的影响.结果表明,在本试验条件下,工艺参数影响充型能力的强弱依次为:充型压力,压射速度,浇注温度.充型能力随充型压力增大而提高,随压射速度的增大,充型能力先提高后降低.浆料浇注温度在700~680℃间变化时,合金充型流动长度的差别不大.根据正交实验分析,得到最佳充型能力的工艺参数:充型压力为80MPa,充型速度为2.5m/s左右,浆料浇注温度为690℃,流变压铸Al-20%Si半固态合金可达到最大充型长度2 118mm.合金的非平衡凝固使得组织中出现了初生α-Al,且试样前端组织较靠近料柄部分更为细小均匀.     

磷变质后期工艺对高硅铝合金中初生Si的影响

借助光学显微镜和金相软件观察分析了A390铝合金中初生Si形貌,研究了熔体中实际P含量、浇注温度和冷却速度等后期工艺参数对初生Si变质效果的影响。结果表明,P显著细化初生Si,随着熔体实际P含量的增加初生Si细化效果越好;浇注温度对P变质效果也产生一定影响,浇注温度越高,P变质效果越好;冷却速率对P变质效果起关键作用,即使在优化的熔体实际P含量和浇注温度条件下,冷却速率较低时初生Si细化效果也不明显。