简介:Al-3B中间合金是亚共晶Al-Si合金的高效细化剂之一。实验研究了Al-3B中间合金中未溶AlB2颗粒对Al-7Si合金晶粒细化的影响。结果表明,AlB2颗粒的数目和沉降对晶粒细化效果都有重要影响。在实验结果和理论分析基础上,提出了Al-3B中间合金对亚共晶Al-Si合金晶粒细化的新机制,认为通过共晶反应形成的"Al-AlB2"包覆结构是导致晶粒细化的直接原因,未溶的AlB2颗粒是α(Al)相的间接行核基底。
简介:采用Al-5Ti-B变质剂对过共晶Al-18Si合金进行反向变质处理,用光学显微镜观察合金的组织与形貌,研究变质剂加入量、变质温度和冷却速度对初晶硅的尺寸、形态和面积分数以及共晶组织的影响。研究表明:当Al-5Ti-B加入量(质量分数)为0.3%时,变质处理后Al-18Si合金中的初晶硅和共晶硅尺寸明显减小,初晶硅的面积分数减小;与其相比,变质剂加入量增加到0.6%时,初晶硅尺寸变化不明显,但共晶硅进一步细化;随冷却速率降低,变质处理后Al-18Si合金中初晶硅相的数量减少,但Si颗粒尺寸明显增大,并且共晶硅细化;与Al-18Si合金在720℃变质相比,该合金在780℃变质处理时,初晶硅的尺寸增大,但初晶硅的面积分数显著减小;合金在850℃变质处理后初晶硅的尺寸、面积分数都比720℃变质处理后明显减小;随变质温度升高,Al-Si合金中的共晶硅明显细化。
简介:铍为脆性材料,在焊接时容易使焊缝开裂。为了防止焊缝开裂,途径之一是加延展性比较好的金属或合金(如Al-Si合金或银等)作填充材料进行钎接焊。但是,铍在非真空条件下焊接,在焊缝中出现的主要缺陷是焊接气孔和缩孔。人们早已知道,纯铝在焊接或铸造时的加热过程中会吸收环境中的氢,冷却时熔体要释放氢从而形成以氢为特征的氢气孔,进而影响铝加工的质量。这表明铝及铝合金焊接形成的气孔主要是与焊接时熔体的氢含量有关。那么,在加Al-Si合金焊接铍时,产生的气孔是否也与氢含量的关系,Al-Si合金熔体随温度升高氢含量有何变化趋势,Al-Si合金中的Si对铝熔体的吸氢起何作用。
简介:研究一系列Al-Si-Ge钎料用于铝钎焊,并对钎料合金的显微组织和性能进行分析。结果表明:Al-12Si共晶合金中添加从0到30%(质量分数)的Ge,可使Al-Si-Ge钎料合金的液相线温度由592℃下降到519℃。随着Ge含量的增加,形成了Al-Ge共晶组织。然而,当Ge含量超过20%时,共晶组织趋于聚集长大,钎料合金中形成粗大颗粒状的初生Si-Ge相,这些粗大组织的形成极大地降低了钎料合金的性能。Al-10.8Si-10Ge钎料具有优良的加工性能和铺展润湿性,当采用此钎料钎焊1060纯铝时,可以获得完整的钎焊接头,剪切测试结果表明此钎料钎焊接头的断裂位置发生在母材。
简介:摘要:本文对一种Al-Si系铸造合金在熔炼过程中产生的不明沉淀物,通过物理、化学,以及熔炼工艺试验,并通过试验数据分析,不明沉淀物的化学成分组成,以及其形成的机理。在此基础上,通过对ADC12铸锭的复熔、定温、保温熔炼过程复现,模拟不同温度温度区间的工艺条件,确定了沉淀物析出、生成长大的温度区间和形成时间,最终得出抑制此类沉淀物的生成的优化解决方案,并对现有生产工艺水平进行改进与提高。
简介:AhypereutecticAl-Sialloypowderwaspreparedbyultrasonicgasatomizationprocess.Themorphologies,microstructureandphaseconstituentofthealloypowderwerestudied.TheresultsshowedthatpowderofthealloywasveryfineanditsrnicrostructurewasmainlyconsistedofSicrystalsplusintermetalliccompoundAl9FeSi3,whichwere.veryfineanduniformlydistributed.
简介:研究流变压铸工艺参数浇注温度、振动频率和蛇形通道弯道数量对Al-30%Si合金的显微组织和力学性能的影响。流变压铸过程中的半固态Al-30%Si合金浆料采用振动蛇形通道浇注工艺制备。实验结果表明:浇注温度、振动频率和通道数量对Al-30%Si合金显微组织和力学性能的影响较大。在浇注温度为850°C、通道弯道数量为12和振动频率为80Hz的条件下,流变压铸工艺制备的样品组织的初生硅晶粒被细化成平均粒径约为24.6μm的块状颗粒;此外,流变压铸样品的抗拉强度、伸长率和硬度分别为296MPa、0.87%和HB155。因此,振动蛇形通道浇注工艺能有效地细化组织中的初生Si晶粒。初生Si晶粒的细化是流变压铸样品力学性能改善的主要原因。
简介:采用电磁悬浮方法,通过原位观察再辉曲线进行过冷Ti-46Al-7Nb亚包晶合金的快速凝固研究,获得的最大过冷度为240K。在一定过冷度下对悬浮的熔体进行铜基底悬淬,进而对凝固合金的微观组织进行分析。超过一定的临界过冷度(ΔT*=205K),凝固模式将从具有包晶转变特征向包晶转变被抑制转化。当熔体初始过冷度ΔT≤ΔT*时,遵循包晶合金的典型凝固规律,β相作为初生相析出,在随后的冷却过程中包晶相α以包晶反应、包晶转变的方式析出。当ΔT〉ΔT*时,β相直接凝固,包晶相α的析出被抑制。包晶反应能否发生取决于包晶相α的孕育时间τP与再辉后熔体完全β相凝固所需的时间tβ的相对大小。当过冷度相差不大时,通过改变凝固过程的冷速,组织中获得β相向α"相的马氏体转变。
简介:摘要:以Al-Mg-Si合金为研究对象,通过金相组织、SEM、EDS、TEM等分析手段,采用显微硬度测试、拉伸性能测试等检测手段,研究了高Fe含量的添加对Al-Mg-Si合金的铸态及加工态组织和性能的影响。实验结果如下:(1)Fe元素的添加可以细化铸态组织晶粒,提高铸态组织硬度,同时造成铸态组织中元素富集,形成鱼骨状组织。(2)高Fe元素含量的添加使合金实现均匀化所需温度升高、时间延长,同时降低合金的过烧温度,导致均匀化更加困难。(3)Fe元素可以使经过575℃/50min固溶处理及170℃/8h时效处理后的合金板材的晶粒由80μm降低到60μm,对合金的晶粒起到细化作用。两种合金的再结晶程度均在98%以上,Fe元素对合金的再结晶过程影响不大。(4)Fe元素对合金的力学性能可以起到优化作用。添加Fe元素后合金的峰值时效硬度由124.5HV提高至126.7HV,轧向抗拉强度及屈服强度提高4%。
简介:研究Al-Mg-Si合金晶界组成相(Al-Mg2Si及Al-Mg2Si-Si)间的电化学行为和动态电化学耦合行为,提出Al-Mg-Si合金的晶间腐蚀机理。研究表明,晶界Si的电位比其边缘Al基体的正,在整个腐蚀过程中作为阴极导致其边缘Al基体的阳极溶解;晶界Mg2Si的电位比其边缘Al基体的负,在腐蚀初期作为阳极发生阳极溶解,然而由于Mg2Si中活性较高的元素Mg的优先溶解,不活泼元素Si的富集,致使Mg2Si电位正移,甚至与其边缘Al基体发生极性转换,导致其边缘Al基体的阳极溶解。当n(Mg)/n(Si)〈1.73时,随着腐蚀的进行,合金晶界同时会有Mg2Si析出相和Si粒子,腐蚀首先萌生于Mg2Si相和Si边缘的无沉淀带,而后,Si粒子一方面导致其边缘无沉淀带严重的阳极溶解,另一方面加速Mg2Si和晶界无沉淀带的极性转换,从而促使腐蚀沿晶界Si粒子及Mg2Si粒子边缘向无沉淀带发展。
简介:以金属Zr、Cu和Al为原料,通过真空熔炼和气体雾化制备Zr-Cu-Al合金粉末,再经高能球磨得到Zr50Cu40Al10非晶合金粉末。采用氮/氧分析仪、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和热分析仪(DSC)对其非晶形成能力及晶化行为进行研究。结果表明,球磨120h后可获得Zr50Cu40Al10非晶合金粉末,且随球磨时间增加,粉末的颗粒尺寸逐渐减小,90h后达到亚微米级。球磨过程中由于铁的增加,使合金的结构"混乱度"增加、负混合热增大,因而热稳定性增强,其过冷区间ΔTx为62K,约为雾化法制备的非晶合金粉末的2倍。此外,采用非等温晶化方法,用KISSINGER方程计算出机械合金化Zr50Cu40Al10非晶合金的玻璃转变和初始晶化的表观激活能分别为152.6kJ/mol和172.4kJ/mol,远小于相应的气体雾化法制备的Zr50Cu40Al10非晶合金粉末表观激活能,其原因是粉末中氧含量和体系自由能较高。
简介:镁元素可以降低铝的本征层错能,因而Al-Mg合金被认为具备孪晶变形的潜力。然而在多种大变形Al-Mg合金中很难发现变形孪晶。为了探究Al-Mg合金的孪晶变形潜能,采用第一性原理计算研究镁和空位对铝广义层错能的影响。研究发现Mg和空位均具有层错Suzuki偏析特性,并且会降低Al的本征层错能。但是随着镁含量的提高,铝的本征层错能不会持续降低,孪晶特性参数τa也不会持续升高。基于Al-Mg合金的孪晶特性参数τa,我们预测即使在高固溶镁含量下,Al-Mg合金依然很难发生孪晶变形。镁和空位所引起的本征层错能的降低在一定程度上能够提高大变形Al-Mg合金的加工硬化速率并且促进变形带的形成。
简介:用单辊甩带法制备了不含高生物毒性元素的Ti60Zr10Ta15Si15非晶薄带,并在高于其晶化开始温度的不同温度下对该非晶薄带进行了真空退火,研究了该非晶薄带在磷酸盐缓冲溶液(PBS)中的电化学腐蚀行为及热处理对其显微组织及其电化学行为的影响。结果表明,用单辊甩带法制备的Ti60Zr10Ta15Si15金属薄带为完全的非晶态结构,其玻璃转变温度和晶化开始温度分别为759K和833K,经过878K真空热处理后,薄带发生了部分晶化,在非晶的基底上析出了Ti相;经过938K热处理后,薄带发生了完全晶化,晶化相主要由Ti、Si3Ta5和SiZr以及TiSi组成。动电位极化测试表明,该非晶合金在PBS溶液中可表现出较为优异的耐蚀性能,部分晶化可进一步提高该合金的耐蚀性能,而完全晶化的合金抗腐蚀性能明显下降。