P+Sr+Ce复合变质对高硅耐热铝合金组织与性能的影响

采用正交实验设计方法研究了Al-21Si-1.5Cu-1.5Ni-2.5Fe-0.5Mg合金P Sr Ce复合变质。正交实验表明变质剂的最佳加入量(质量分数)为:2%(CaH2PO4 2CaSO4) 0.2%Sr 0.2?,可一次细化初晶硅与共晶硅,并改善富铁相形态。X射线衍射分析与能谱分析表明,未变质合金中的针状富铁相为Al9FeSi3,复合变质使粗大针状富铁相消失,生成鱼骨状富铈富铁相Al8CeFe4。在最佳变质条件下,室温抗拉强度与300℃瞬时抗拉强度均比未变质合金提高约30%,扫描电镜观察发现拉伸断口由脆性的沿晶断裂变为混合断口,断口中有大量韧窝存在。     

稀土高强过共晶Al-Si活塞合金

RE-P变质可使过共晶Al-Si合金的初晶硅得到细化,共晶硅由粗大针状转变为细小短杆状。采用多元合金化与热处理综合技术,充分发挥了合金的潜力,使合金的室温和高温强度及耐磨性得到明显提高,热膨胀系数降低。     

镧对Mg-Si合金中Mg2Si相变质的影响

研究了Mg-5Si合金中La的添加对初生Mg2Si相变质的影响。结果表明,适量的La能够有效地变质初生Mg2Si相。基于本文的研究,在添加约0.5%La时,获得了最佳的变质效果,此时,初生Mg2Si相的尺寸减小到25μm以下,其形态从粗大的树枝形状变为多面体形状。然而,当La增加到0.8%或者更高时,初生Mg2Si相又生长为粗大的树枝形态。而且,在凝固过程中发现形成了一些LaSi2化合物,这些化合物的数量随着La的增加而呈现逐渐增加的趋势。     

Ce+Sr复合变质对过共晶Al-Si合金铸态组织及性能的影响

采用正交实验设计法研究了Ce+Sr对Al-24.5Si-1.5Cu-1.6Ni-0.8Fe-0.6Mg合金的变质作用. 实验结果表明 Ce+Sr复合变质可使共晶硅球化、并有效细化一次硅, 提高室温与高温力学性能. 方差分析表明 影响变质效果的因素由强到弱依次为Ce加入量、变质时间、 Sr加入量.     

REAlTiBP多元复合变质ZL117铝硅合金

研究了REAlTiBP多元复合变质剂对ZL117合金组织和性能的影响。经变质处理后 ,ZL117合金中的初晶硅平均尺寸由变质前的 2 5 0变为 3 0 μm ,室温抗拉强度由变质前的 168变为 2 45MPa ,高温 (3 0 0℃ )抗拉强度由变质前的 88变为 12 0MPa ,冲击韧性由变质前的 6.5提高到16.5J·cm- 2 ,耐磨性由变质前的 0 .0 0 80下降到 0 .0 0 42g ,变质效果良好。还介绍了变质剂同时细化初晶硅和共晶硅的双重作用机制及良好的重熔性和长效性     

钕对Mg7Zn2Al镁合金显微组织及力学性能的影响

采用光学显微镜、XRD、SEM和万能实验机等手段研究了稀土Nd(0.3%,0.6%,0.9%)对Mg7Zn2Al镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:Mg7Zn2Al镁合金中添加Nd后,显微组织中有针状或棒状的Al2Nd和AlNd等稀土相生成,合金中的共晶组织(α-Mg+Mg32(Al,Zn)49+Mg7Zn3)得到了明显细化;但是α-Mg有粗化趋势,呈现发达的树枝状或胞状,共晶相由粗大连续的网状变为细小的块状或颗粒状分布在树枝晶的一次枝晶臂或二次枝晶臂的间隙。随着Nd含量的增加,合金的抗拉强度和延伸率呈逐渐下降趋势,显微组织的粗化是造成合金拉伸性能降低的主要原因,而硬度没有明显的变化。     

电磁搅拌对半固态A356-Y铝合金凝固组织的影响

在A356铝合金中添加少量Y作为合金的细化剂,同时结合自制变频控制的电磁搅拌设备对合金进行短时弱电磁搅拌。分析了电磁频率对A356-Y合金初生α相形貌和尺寸的影响;并利用背散射电子像,探讨了不同电磁频率对半固态A356-Y合金铸锭径向上稀土元素分布的影响。研究表明:液态A356-Y合金经620℃低过热度浇铸,并在频率为30 Hz的条件下搅拌15 s,于590℃保温5 min后,其初生α相的形貌和尺寸达到最佳,其中心部区域晶粒平均等积圆直径为64.95μm,平均形状因子为0.80;边缘区域晶粒的平均等积圆直径为58.97μm,平均形状因子达到0.83。铸锭径向上的区域不均匀性和稀土元素呈靠近模壁含量越高的分布规律,与电流频率、化合物密度、受力等因素相关。     

混合稀土对共晶Al-2%Fe合金组织形态的影响

研究了富La混合稀土对共晶Al-2?合金组织形态的影响. 当混合稀土加入量较少时, 合金中的α-Al相为明显的胞状枝晶;随着混合稀土加入量的增加, α-Al枝晶优先形核生长得到抑制, 共晶Al3Fe相得到细化;当稀土加入量增至0.6% (质量分数)共晶Al3Fe相尺寸逐渐增大. 并对混合稀土对共晶Al-2?合金组织形态的影响机制进行了探讨.     

混合稀土对共晶Al-2％Fe合金组织形态的影响

研究了富La混合稀土对共晶Al-2％Fe合金组织形态的影响。当混合稀土加入量较少时，合金中的α—Al相为明显的胞状枝晶；随着混合稀土加入量的增加，α-Al枝晶优先形核生长得到抑制，共晶Al3Fe相得到细化；当稀土加入量增至0．6％(质量分数)共晶Al3Fe相尺寸逐渐增大。并对混合稀土对共晶Al-2％Fe合金组织形态的影响机制进行了探讨。     

利用富铈混合稀土改善工业纯铝中富铁相形貌的研究

利用金相分析方法研究了富Ce混合稀土变质对含不同Fe量的工业纯铝的组织和其中富铁相形貌的影响。试验结果表明,随着Fe含量的增加,富铁相由弥散细小的颗粒状向短棒状、长针状转变;富Ce混合稀土变质使铝中的富铁相由长针状变为弥散细小的颗粒状。随着稀土含量的增加,-αAl晶粒逐渐细化,富铁相尺寸及数量逐渐减小。添加0.5%稀土时,-αAl晶粒细化效果最佳,而且富铁相呈细小颗粒状均匀分布在-αAl基体的晶界处。本文还对稀土改善富铁相的机制进行了分析。     

钇对AZ91镁合金微观组织及腐蚀性能影响的研究

通过金相分析、扫描电镜析及化学成分分析等测试手段,对添加不同含量Y的AZ91镁合金的微观组织和腐蚀性能进行了研究。结果表明,加入Y后,合金中有稀土相Al4MgY生成,并显著细化了合金的微观组织,合金微观组织由典型的枝晶组织转变为细小的等轴晶组织,当Y含量达到1.52%时,合金组织的细化程度最大;Y的加入,减少了合金中的-βMg17Al12相,并使β相断续、弥散,同时合金的耐腐蚀性能提高,在3.5%NaCl水溶液腐蚀实验中,稀土含量为1.52%Y的合金耐腐蚀性能最好。     

富铈混合稀土对AZ81合金组织与性能的影响

研究了富铈混合稀土对挤压铸造AZ81合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明:加入不同含量富铈混合稀土的合金中都出现了一种新相Al11(Ce,La)3相,Al11(Ce,La)3相数量增多而Mg17Al12相则减少,能细化合金的组织晶粒,其细化作用在添加了1.5%富铈混合稀土的镁合金中尤为明显,但是当富铈混合稀土加入量大于2.0%时,合金中Al11(Ce,La)3相开始长大以粗大长杆状存在;在富铈混合稀土含量为1.5%时,AZ81合金的室温和150℃的综合力学性能达到最佳效果,超过2.0%时合金的室温和150℃综合力学性能开始下降;合金试样的拉伸断口带有局部韧窝的解理断裂和韧性断裂的混合特征。     

电磁搅拌频率对半固态A356铝合金初生α相和铈分布的影响

利用低过热度浇注和电磁搅拌技术制备半固态A356-Ce铝合金浆料。探讨了电磁搅拌频率对半固态初生α相形貌和Ce在凝固组织中的分布的影响。研究结果表明:在半固态A356-Ce合金浆料的制备过程中,电磁搅拌频率对半固态初生相的形貌以及Ce的分布影响很大,通过实验研究获得了制备半固态A356-Ce铝合金浆料的合适工艺参数,即在浇注温度为620℃,保温温度590℃,保温时间为10 min,稀土添加量为0.4%,搅拌时间为15s的条件下,搅拌频率为30 Hz的晶粒细化效果最佳,其平均形状因子为0.80,平均等级圆直径为76.1μm,稀土分布也更均匀。     

微量钪对超高强Al-Zn-Cu-Mg-Zr合金组织与性能的影响

采用铸锭冶金法制备了5种不同Sc含量的超高强Al-8．1Zn-2．3Cu-2．05Mg-0．12Zr合金，利用光学显微镜和透射电镜以及扫描电镜分别观察了合金的显微组织与断口形貌，测试分析了合金的拉伸力学性能。结果表明：采用Sc微合金化，凝固过程中形成的初生Al3（Sc，Zr）粒子可显著细化合金铸态晶粒组织，消除枝晶偏析，均匀化过程中形成的次生Al，（Sc，Zr）粒子可抑制合金的再结晶，并强烈钉扎位错及亚结构；微量Sc的添加使合金强度提高26～94MPa，同时保持较高的伸长率，合金拉伸断口表现为层状和韧窝混合型形貌特征，合金中适宜的Sc添加量为0．21％。     

铒和钕对铸态ZK60镁合金显微组织和力学性能的影响

研究了铒和钕对铸态ZK60镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：ZK60镁合金中添加Er或Nd能够细化晶粒，改变合金的显微组织。当ZK60镁合金中加入1．0％（质量分数）的Er或Nd具有最佳的细化效果，与原ZK60镁合金晶粒尺寸相比较，晶粒的平均直径由原来的33．0μm分别减少至23．6和25．2μm。添加Er或Nd的ZK60镁合金形成古有Er或Nd的稀土共晶相，其熔点为518℃。稀土共晶相对晶粒具有钉扎作用，提高合金在150℃时的抗拉强度。稀土共晶相的形态和分布对室温力学性能有显著影响。含有Er的共晶相析出数量较少，沿晶界不连续分布，提高合盒室温强度的同时塑性略有改善，而含有Nd的共晶相形态粗大，析出数量较多，沿晶界网状连续分布，合金固溶强化效果明显减弱，室温强度和塑性均降低。     

含钪Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织性能的研究

采用金相显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究了微量钪对Al-Zn-Mg-Cu-Zr系合金组织的影响，测试了不同热处理状态下台金的力学性能和电导率。结果表明，添加微量Sc可以明显细化合金的铸态晶粒，显著提高Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金的力学性能和电导率，其作用机制主要为AJ3（Sc，Zr）引起的细晶强化、亚结构强化和沉淀强化；Al-9．0Zn-2．5Mg-1．2Cu-0．15Zr-0．12Sc和Al-9．5Zn-2．5Mg-1．2Cu-0．15Zr-0．12Sc经强化固溶和T6处理后，抗拉强度分别达到829．4和818．6MPa。     

阶梯模冷却Mg_(68)Zn_(29)Y_3合金的组织及准晶相的形成

采用五层阶梯形模具冷却方法在Mg68Zn29Y3合金中制备了二十面体准晶相(I相)。通过扫描电镜、能谱分析仪和透射电子显微分析技术,观察了合金凝固组织和准晶相的形貌,并确定了准晶相成分及结构。结果表明:Mg68Zn29Y3三元合金在普通凝固-阶梯模冷却过程中,冷却速度对准晶相形貌、数量、大小和分布存在较为显著的影响;随着冷速的降低,准晶相的生长方式由细小弥散演变为粗大碎化,准晶晶粒尺寸由20μm逐渐长大至100μm以上;准晶相通过包晶反应形核、长大;合金凝固组织为MgZn+α-Mg+Zn60Mg30Y10。     

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铝锶中间合金中锶

正铝锶中间合金主要作为铸造铝合金的变质剂、晶粒细化剂及添加剂。铝锶中间合金添加到铝合金中能有效地细化合金中的共晶硅和初晶硅,提高合金的机械性能,其变质具有良好的长效性、重熔稳定性、抗衰退性及无腐蚀作用[1-5]。锶的测定方法主要有化学法[6-9]、分光光度法[10-11]、原子吸收光谱法[12-13]、电感耦合等离子体原子发射光谱法[14-16]、X射线荧光光谱法[17-18]等。化学法可以测定质量分数     

富镧混合稀土变质的A357合金

采用富镧混合稀土对Al-Si-Mg系A357合金进行了变质处理，研究了稀土变质对合金铸态、热处理态的组织、力学性质及含氢量的影响，并与锶变质处理进行了比较，富镧混合稀土比锶有更强的变质A357合金中共晶硅的能力，更好的除氢效果和综合力学性能，稀土变质可获得高强韧性的Al-Si-Mg合金。     

铈对AZ91镁合金腐蚀性能的影响

利用静态失重法、极化曲线和金相观察研究了Ce对AZ91镁合金在3.5%NaCl（质量分数）水溶液中的腐蚀行为.结果表明,加入少量的Ce（0.2%～0.8%,质量分数）显著降低合金的腐蚀速率,提高合金的平衡电位和腐蚀电位,降低腐蚀电流密度.而且含0.8?的合金具有较好的耐腐蚀性能.腐蚀性能提高的原因主要归结为： Ce加入导致α-Mg晶粒明显细化,Al元素的偏析减轻,块状的β-Mg17Al12相变为非连续网状分布.