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文章编号:1004-0609(2010)10-2003-06 Al-24%Si合金中五星柱状初生Si的生长机制 胡慧芳,李华基 (重庆大学 材料科学与工程学院,重庆 400030) 摘 要:研究Al-24%Si合金铸态组织中五星柱状初生Si的立体形貌及生长机制.结果表明:混合酸腐蚀后,五星柱状初生Si内部出现平行于表层晶面,层层堆叠的生长迹线,与螺旋式生长线存在明显差别,表明Si晶生长所依靠的台阶源并不是螺旋位错形成的；层错堆垛在五角多面体Si晶核生长面{111}上产生高度分别为δ(111)/3和2δ(111)/3的亚台阶,两类亚台阶交替产生的过程为Si晶的生长提供永不消失的台阶源；萃取得到的五星柱状初生Si的完整形貌显示其生长终端界面形态与五角多面体晶核一致,呈五角多面凹坑状；八面体团簇五重凝并形成的五角多面体晶核,以层错在各{111}生长面产生的两类亚台阶为生长台......
:热处理后的物料呈类球状,粒径变小,较多分布在1~2 μm,并且颗粒粒径更加均匀,表明退火热处理工艺可以改善金属粉体物理性能.热处理后A1料的SEM图(图1(c)和(d))与热处理后B1料的SEM图(图1(e)和(f))对比可知:B1料粒度多小于0.5 μm,热处理后物理性能改善更加明显. 图2所示为热处理后料A1的X线衍射图谱.从图2可以看出:经过球磨及热处理后料的XRD图谱中含有Si-Fe合金的特征峰,说明经过实验处理后的物料部分达到了合金化,并且有不同形式的Si-Fe合金相形成,但合金化程度并不完全；在球磨初期,Fe和Si粉被磨球不断地挤压,碰撞,破碎,Fe属于韧性材料,Si属于脆性材料,韧性的Fe粉被挤压成片状,脆性的Si粉被破碎成颗粒状；随后,片状的Fe粉和粒状的Si粉被同时破碎,形成许多新的清洁表面,在磨球的挤压作用下彼此冷焊形成片层"夹心"结构,此时,Si的细小颗粒镶嵌在......
工艺下微量Sc还使A380合金微观组织中的共晶Si和Al3FeSi2相尺寸显著减小,由粗大的针状变为蠕虫状和点状；加入0.3% Sc的A380合金,其铸态下抗拉强度为314 MPa,屈服强度为223 MPa,伸长率为3.7%,勃氏硬度为109,此时,晶粒粒度最小,约为31 μm,形状因子最大,为0.75. 关键词:Sc；超声波振动；微观组织 中图分类号:TG146.2 ...质处理,发现当Sc加入量为0.20%时,对α相的细化效果最理想；同时,Sc还使A356合金微观组织中的共晶Si粒度显著减小,由粗大的针状变为蠕虫状和点状.在铝合金中添加微量Sc或复合添加Sc和Zr能全面改善合金的组织和性能.另外,超声振动辅助铸造工艺是一种绿色无污染的先进铸造技术.近年来,国内外许多学者对超声施振于铝合金熔体后其凝固行为及微观组织的影响进行了研究,如:陈家轲[14]对铝镁合金凝固过......
术制备了Al-17Si-5Fe-2Mn-2Ni-3.5Cu-1Mg-1V合金,利用金相,X射线衍射和SEM等测试方法分析了合金的组织特征,热稳定性及力学性能.结果表明:喷射沉积合金的组织由大量弥散分布的粒状相,少量块状相和共晶基体组成.挤压态合金经300 ℃不同时间加热后,初晶Si相没有明显的粗化,热稳定性良好；合金经热挤压后,室温极限拉强度达232.2 MPa,经T6热处理后极限抗拉强度提高了...; Al-Si系合金以其密度小,线膨胀系数低及耐磨性高等优点,在汽车工业中备受青睐[1-5].随着现代工业的发展,对其性能提出更高的要求.提高合金中的Si含量可以有效地提高其硬度和耐磨性.然而,常规铸造的Al合金中Si含量过高会形成粗大的板块状Si相,其脆性大大提高.同时,合金中的Si相在长时间高温作用......
,共晶Si呈针状,组织偏析严重,很难得到力学性能优良的铸件[1]. 半固态铸造是一种能够解决上述问题的技术方法之一,但过共晶Al-Si合金半固态铸造技术一直限于触变铸造[2-5].众所周知,相对于触变铸造,流变铸造在成本和效率等方面具有优势,并已成功用于亚共晶Al-Si合金零件的制造[6-8].然而,经济并可得到合格组织的过共晶Al-Si合金流变铸造工艺却鲜见报道[9]. 超声振动能够制备高质量的...等轴状α(Al)和Al-Si共晶组织构 成.从图中亦可见,初生Si有3种明显不同的形态,即大块状的Si1,少量形状不规则的Si2和大量细小的Si3组成.由于Si2数量少,对性能的影响不显著,在此,不再对其做详细研究. 显然,Si1是在超声浆料制备过程中形成的,大量细小的Si颗粒Si3 (Si3)是在浆料充型完毕后在压铸型腔中形成的,而个别条状的Si粒(Si2)有可能是在浆料转移和压室中没有超声作用......
文章编号:1004-0609(2010)03-0442-09 局部挤压慢压射A356压铸件的微观组织与冲击性能 白砚飞,赵海东,李元元,康志新 (华南理工大学 国家金属材料近净成形工程技术研究中心,广州 510640) 摘 要:研究局部挤压慢压射A356压铸件不同部位处的微观组织及冲击性能.结果表明:铸态下共晶Si粒子大多为纤维状或长针状,呈不均匀的网状分布,冲击吸收功在1.17~2.35 J的范围内变化后；经T6热处理后,团簇状Al-Si共晶相明显减少,共晶Si粒子呈现出粒状或短棒状,且细小均匀,Si粒子的长宽比和面积分数都有显著降低,冲击吸收功在1.45~3.80 J的范围内变化,比铸态有明显提高.分析2种情况下不同部位处的断裂方式,数学回归分析表明,冲击性能由二次枝晶间距和Si粒子长宽比共同决定. 关键词:A356压铸件；慢压射压铸；微观组织；冲击性能 中......
:A Al-7Si-0.3Mg合金是典型的Al-Si系亚共晶铸造铝合金,因其铸造性能良好,力学性能优异,比强度高且耐磨性能良好等特点,适合于制造形状复杂的零件,如泵体,活塞,轮毂及其他承受载荷的关键零部件,在航空航天和汽车领域广泛应用[1].对于Al-Si系铸造合金,α(Al)枝晶的大小和共晶硅的形貌都对合金最终性能有重要的影响,尤其是共晶硅的形貌.无论在亚共晶Al-Si合金还是在过共晶Al-Si合金中,硅的尺寸和形貌都对合金的性能起着决定性的作用[2].未变质合金中的共晶硅通常为粗大的片层状,对合金基体有巨大的割裂作用,容易在共晶硅的尖端产生应力集中,降低合金的性能.当Si的形貌由粗大的片层状转变为细小的纤维状时,合金的力学性能相应会有很大的提升[3-5].因此,亚共晶Al-Si系合金中共晶硅的变质受到了广泛的关注. 为获得较好的共晶硅形貌,通常有两种方式变质Al-Si系合金中的共晶硅:添加......
共晶Si相,其中Si相呈连续网络状,将α(Al)基体分割为一个个小的晶胞.在Al晶胞内可以观察到细小的沉淀相.经250 ℃,2 h退火后,合金中依然可以观察到网状Si相和沉淀相,但与成形态合金相比,Si相和沉淀相发生粗化长大.经300 ℃,2 h退火和FSP处理后,网状Si相发生球化转变为富Si颗粒(见图3(c)~(d)).这些Si颗粒尺寸范围为50~500 nm.此外,FSP态合金中的富Si颗粒...TiB2/AlSi10Mg复合材料晶粒细小,纳米TiB2颗粒沿合金晶界分布,而棒状Si相在晶胞内部均匀分布,复合材料的抗拉强度和伸长率分别为530 MPa和15.5%. TiC具有高硬度,高熔点,高弹性模量和低导热系数等特点,是复合材料增强相的理想选择.ZHOU等[49-50]研究TiC含量(1.0%,2.5%和10%)对选区激光熔化Al-15Si合金组织和力学性能的影响.随着TiC含量增加,Si在铝基体......
