添加Mg和Cu对Al-Fe-V-Si合金组织与性能的影响--《中国有色金属学报》2006年05期
添加Mg和Cu对Al-Fe-V-Si合金组织与性能的影响
【摘要】：采用OM、SEM、XRD、力学拉伸实验、硬度测试等手段研究了单独添加Mg及同时添加Mg和Cu对铸态Al-Fe-V-Si合金及其热挤压棒材显微组织和力学性能的影响。结果表明:添加Mg可以明显细化Al-Fe-V-Si合金的铸态组织,改善铝铁相的形貌与分布,还有利于提高合金的硬度与强度;同时添加Mg和Cu时,Cu部分抵消了Mg的细化作用,但经过热处理后,Mg2Si、Al2Cu和Al2CuMg相的形成,使合金的硬度与强度进一步提高。
【作者单位】：
【关键词】：
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【分类号】：TG113【正文快照】：
高硅Al-Si系合金,如A390,是目前在汽车行业极具应用潜力的轻质耐热耐磨铝合金,主要用于活塞、连杆等零部件[1,2]。由美国Allied Signal公司研制开发的快速凝固Al-Fe-V-Si合金是一种可以在高温条件下稳定服役的耐热铝合金,已广泛地应用于航空航天材料,该合金中主要耐热相为Al12
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京公网安备74号Al-Ti-B-Sr细化变质剂对A357铝合金组织和力学性能的影响
A357铝合金密度小,铸造性能和切削加工性能优异,广泛运用于航天、汽车、摩托车以及其他运载工具上[1]。A357铝合金的力学性能取决于初晶α-Al相、共晶硅、二次金属间化合物以及夹杂物和针孔的大小、形状和分布。对于w(Si)6%的Al-Si合金,人们通常比较重视对共晶硅的细化与变质来提高合金的力学性能[2]。晶粒细化剂能够有效地细化铝及铝合金,在铝工业中得到广泛应用,目前工业上最常用的铝及铝合金晶粒细化剂是Al-Ti-B中间合金。此外,Sr渐渐取代Na成为铝合金的变质剂。研究表明,Ti能显著细化铝合金的晶粒,B影响铝合金中有效核心的形成,Sr是铝合金的主要变质元素[3-4]。但是,细化变质剂中TiB2易与杂质Zr、Cr等元素发生毒化而降低细化作用[5],此外,B还会与Sr生成SrB6而破坏Sr的变质效果[6]。因此,控制好细化变质剂中Ti、Sr、B的比例是制备联合细化变质剂的关键。Al-Ti-B-Sr细化变质剂是基于Sr的变质作...&
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亚共晶Al Si铸造合金因其优良的铸造特性和力学性能,而在航空、航天、汽车、机械工业等领域得到广泛应用〔1〕。Al Si Mg是其中应用较多的一类合金,该合金中Mg的添加可通过固溶处理和时效处理形成Mg2Si弥散强化相,进一步提高合金的力学性能。有效地减小晶粒尺寸,改善合金中α Al枝晶和共晶Si的形态对其力学性能影响很大,因此该合金在实际铸造生产中都要进行晶粒细化处理和变质处理,从而达到提高合金力学性能的目的。对Al Si Mg合金的晶粒细化处理和变质处理已有大量的文献报道〔2-5〕。鲁薇华等〔6-7〕的研究表明Al 7Si 0 3Mg合金晶粒细化的最佳Ti加入量为0 08%～0 1%,变质处理的最佳Sr加入量为0 004%～0 005%。Sigworth等〔8-9〕的研究认为Ti、B、Sr共存于Al Si合金熔体中时,削弱了Sr的变质效果。对于Mg含量较高的A357合金,美国军用标准(MIT A 21180D)中规定Ti含量...&
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A357合金是铸造Al-Si合金中应用较为广泛的一种合金,在实际生产应用中大都要进行细化、变质和热处理。细化可抑制枝晶的生长,获得细小均匀的等轴晶,Al-Ti-B系中间合金细化铝合金可以获得良好的作用,能显著提高合金的力学性能[1,2],已有大量关于细化剂的研究。王汝耀,陈仲伟[3,4]等的研究表明,A1-7Si-0.3Mg合金晶粒细化的最佳Ti加入量为0.08%~0.14%。变质可有效地改善合金中共晶Si的铸态形貌。Na是最早应用的变质剂,但由于其易蒸发、沸腾,后来多采用Na盐变质合金。热处理则可充分发挥合金中Mg的强化作用,达到提高合金力学性能的目的。同时,在实际生产中,不同铸件的壁厚变化很大,壁厚的不同必然影响铸件的铸态组织,而组织的变化又会对热处理过程中原子的扩散带来很大影响[5]。基于上述原因,研究了Al-4.5Ti-B细化剂和Na盐变质剂对A357合金组织和性能的影响,以及砂型铸造的壁厚敏感性。1实验条件及方法试验用...&
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工业常用的铝合金变质剂有AlTi、AlTiB、AlTiC、AlTiCB等[1~7],但这些传统的变质剂都有各种自身的缺陷,如加入量大、易聚集沉淀、产生“变质剂中毒”现象[8]、制备工艺复杂等,并且对传统变质剂的细化机理也还没有一致看法。为寻求新的变质剂,王联波等人研究了Ti(CN)和V(CN)对工业纯铝晶粒的细化作用,实验表明它们对工业纯铝的显微组织都有非常好的细化效果[8]。但是这两种新型变质剂对铝铜合金微观组织和力学性能的影响还没有系统的报导,故本文研究了Ti(CN)和V(CN)粉体对铸造Al-Cu-Mn合金微观组织和力学性能的影响,并分析了其细化机理。1实验方法实验用Al-Cu-Mn合金的化学成分为5%Cu(质量分数,下同),0.45%Mn,其余为Al。铝合金的熔炼在SG2-3-12井式电阻炉中进行。将纯铝、AlCu50、AlMn10中间合金在石墨坩埚中完全熔化后添加覆盖剂和精炼剂,精炼2 min,然后加入0.02%的变质...&
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高速、节能、环保、安全、舒适是汽车工业发展的主题,而轻量化是实现上诉目标最直接最有效的途径。发动机是汽车的“心脏”,质量占整车重量的20-30%,而缸体作为发动机中最大的铸件,其质量占发动机重量的25-35%。近年来,铝合金作为一种新型材料,在汽车轻量化建设中得到了广泛应用。用铝合金代替传统的铸铁材料生产发动机缸体后,不但可使缸体减重30%左右,还可以提高导热性能,防止汽车高速行驶过程中出现转向偏差。因此,采用铝合金生产缸体对降低汽车发动机乃至整车重量,推进我国汽车工业节能减排进程都具有重要意义。目前,国内在高性能铝合金缸体的研发应用上还与国际水平存在较大的差距。要想实现高性能铝合金缸体的工业化生产,必须解决三个方面的问题：新型的铸造铝合金缸体材料、精密成熟的铸造工艺和先进成套的工业化生产装备,其关键和根本是要解决材料和铸造工艺的问题。基于此,借助日本马自达品牌汽车发动机缸体用铸造铝合金的生产经验,与苏州明志科技有限公司合作开发...&
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1 Introduction Grain refinement by inoculation involves additionof particles which can act as substrates for heterogeneousnucleation.Grain refinement of Al and its alloys by theaddition of Al-5Ti-1B master alloys to liquid melt priorto casting is a common practice in order to achieve a fineequiaxed grained microstructure in a casting whichotherwise solidifies usually with coarse columnar grainstructure.Hypoeutectic c...&
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