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Mn元素对Al-Si-Cu-Mg合金富铁相形貌及力学性能的影响 被引量：1
1
作者 李萌 相志磊 +2 位作者 李雷哲 谷欣硕 陈子勇 《铸造》 2025年第4期479-486,共8页
在Al9Si1Cu0.5Mg0.15Fe合金中添加不同含量的Mn元素,研究Mn元素添加量对合金中富铁相形貌、尺寸及合金性能的影响;同时从热力学角度探讨了添加不同含量Mn元素后合金中α-Fe相的形成温度与富铁相形貌之间的关系。结果表明:随着Mn元素含... 在Al9Si1Cu0.5Mg0.15Fe合金中添加不同含量的Mn元素,研究Mn元素添加量对合金中富铁相形貌、尺寸及合金性能的影响;同时从热力学角度探讨了添加不同含量Mn元素后合金中α-Fe相的形成温度与富铁相形貌之间的关系。结果表明:随着Mn元素含量的增加,富铁相形貌的演变顺序为:针状→汉字状、棒状→汉字状、粒状→树枝状、粒状→梅花状、树枝状。Mn的最佳添加量为0.4%,此时合金中α-Fe相的形成温度与α(Al)基体的结晶温度相近,富铁相以细小的汉字状均匀分布在合金中。经统计,富铁相的平均尺寸随Mn含量的增加先减小再增大,Mn添加量为0.4%时,富铁相的平均尺寸最小,面积分数相较于未添加Mn时增加的较少;合金中富铁相长径比为1的占比为40%,且长径比分布较为集中;合金塑性达到了7.99%,相较于未添加Mn元素的合金提高了104.9%。 展开更多
关键词 al-si-CU-MG合金 富Fe相 演变顺序 显微组织 力学性能
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P含量对复合变质过共晶Al-Si-Cu-Mg组织和性能影响
2
作者 张云冠 游志勇 +2 位作者 张梦军 蒋傲雪 郭铁虎 《特种铸造及有色合金》 北大核心 2025年第3期434-439,共6页
通过重力铸造制备了P+Sr复合变质的过共晶Al-Si-Cu-Mg合金试样,其中Sr含量(质量分数,下同)为0.03%,P含量分别为0.03%、0.05%和0.07%。对不同P含量的P+Sr复合变质的Al-Si-Cu-Mg合金显微组织和力学性能进行研究。结果表明,P和Sr复合变质... 通过重力铸造制备了P+Sr复合变质的过共晶Al-Si-Cu-Mg合金试样,其中Sr含量(质量分数,下同)为0.03%,P含量分别为0.03%、0.05%和0.07%。对不同P含量的P+Sr复合变质的Al-Si-Cu-Mg合金显微组织和力学性能进行研究。结果表明,P和Sr复合变质可以显著细化Al-Si-Cu-Mg合金中初生Si、共晶Si的尺寸。P含量为0.03%时,初生Si和共晶Si的细化效果最好,初生Si部分尖角圆润化,数量减少,平均尺寸为12.01μm;小部分共晶Si由长针状转变为短棒状,平均尺寸为4.76μm,长宽比为5.85,该变质条件下的合金有着良好的力学性能,抗拉强度达到307 MPa,伸长率为1.27%,硬度(HV_(0.1))为101.4。随着P含量增加,Sr过度消耗,剩余的P使Si相重新粗化,富Fe相含量增加,合金的硬度增加,但抗拉强度和伸长率下降。 展开更多
关键词 复合变质 P含量 过共晶al-si合金 al-si-Cu-Mg 组织性能
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固溶处理对耐热Al-Si合金组织及力学性能的影响
3
作者 李世龙 李建宇 +3 位作者 吕书林 张耀华 赵健全 吴树森 《特种铸造及有色合金》 北大核心 2025年第4期602-607,共6页
以过共晶Al-14Si-3Cu-1Ni-0.5Mg-0.5Mn-0.3RE合金(简称AS14合金)为研究对象,通过金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、拉伸试验等分析测试方法研究了不同单步、双步固溶工艺下AS14合金的显微组织、相组成及力学性能的演变规... 以过共晶Al-14Si-3Cu-1Ni-0.5Mg-0.5Mn-0.3RE合金(简称AS14合金)为研究对象,通过金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、拉伸试验等分析测试方法研究了不同单步、双步固溶工艺下AS14合金的显微组织、相组成及力学性能的演变规律。结果表明,采用单步固溶+时效处理时,随着固溶温度升高,合金组织中初生Si边缘逐渐发生钝化,共晶Si逐渐溶断为近球状或颗粒状,金属化合物也逐渐碎化成小块状或颗粒状。当单步固溶温度为510℃时,AS14合金的室温和高温抗拉强度以及室温伸长率均为最佳。经双步固溶+时效处理后,合金组织中Si相尺寸更小,形状更规则,且金属化合物碎化更明显。相比单步固溶时效处理,双步固溶处理AS14合金的室温和高温抗拉强度都略有提升,分别为364.7 MPa、189.6 MPa。 展开更多
关键词 过共晶al-si合金 固溶处理 微观组织 力学性能
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搅拌摩擦加工及T6处理对Al-Si-Fe合金组织和力学性能的影响
4
作者 陈胜迁 郑志斌 +2 位作者 宋新华 唐辉 杨壹 《塑性工程学报》 北大核心 2025年第8期168-176,共9页
通过光学显微镜、扫描电子显微镜和拉伸测试等研究了搅拌摩擦加工及T6处理对Al-Si-Fe合金组织和力学性能的影响。结果表明,经过搅拌摩擦加工后,合金中的富铁相和共晶硅由粗大的板条状转变成细小的颗粒状和短棒状。其中,富铁相的平均长... 通过光学显微镜、扫描电子显微镜和拉伸测试等研究了搅拌摩擦加工及T6处理对Al-Si-Fe合金组织和力学性能的影响。结果表明,经过搅拌摩擦加工后,合金中的富铁相和共晶硅由粗大的板条状转变成细小的颗粒状和短棒状。其中,富铁相的平均长度和长径比分别降低了96.5%和81.5%,细化效果优于共晶硅。T6处理后,富铁相和共晶硅发生了明显的圆整化和球化,基本消除了尖角、平直等轮廓,形状系数进一步提高。同时,富铁相中的Fe/Si比例降低,促进了富铁相类型的转变。随着固溶时间的延长,富铁相和共晶硅的长径比均略有降低,而富铁相的面积分数和长度略有降低,这是Fe、Si在基体中的溶解造成的。T6处理后,合金的强度显著提高,但塑性降低。当固溶时间为3 h时,合金的综合性能达到最佳,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到300 MPa、230 MPa和13.2%。 展开更多
关键词 搅拌摩擦加工 al-si-FE合金 富铁相 微观组织演变 力学性能
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挤压铸造浇注温度对Al-Si-Cu-Mg合金组织及性能的影响
5
作者 孙喜梅 王治民 《热加工工艺》 北大核心 2025年第10期145-147,共3页
进行了Al-Si-Cu-Mg合金不同浇注温度的挤压铸造试验,采用显微组织观察、密度测试、拉伸试验等研究了不同浇注温度对挤压铸造合金组织、密度与力学性能的影响。结果表明:随着浇注温度的升高,Al-Si-Cu-Mg合金中的二次枝晶臂间距先减小后增... 进行了Al-Si-Cu-Mg合金不同浇注温度的挤压铸造试验,采用显微组织观察、密度测试、拉伸试验等研究了不同浇注温度对挤压铸造合金组织、密度与力学性能的影响。结果表明:随着浇注温度的升高,Al-Si-Cu-Mg合金中的二次枝晶臂间距先减小后增加,710℃浇注的合金的二次枝晶臂间距最小,为16.9μm。随着浇注温度的升高,挤压铸造合金的密度、抗拉强度和伸长率先升高后降低,710℃浇注的Al-Si-Cu-Mg合金的密度最高,力学性能最佳。 展开更多
关键词 al-si-CU-MG合金 挤压铸造 浇注温度 组织 力学性能
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激光选区熔化技术制备Al-Si-Mg合金的组织及力学性能研究
6
作者 刘勇 《矿冶工程》 北大核心 2025年第1期166-170,共5页
采用激光选区熔化(SLM)技术制备了高比强度的Al-Si-Mg合金,并与铸造Al-Si-Mg合金的相组成、微观形貌、元素分布、晶体学特性及力学性能进行了对比。结果表明:SLM技术制备Al-Si-Mg合金的相组成为α-Al基体相和共晶Si颗粒,由于Fe、Mg等元... 采用激光选区熔化(SLM)技术制备了高比强度的Al-Si-Mg合金,并与铸造Al-Si-Mg合金的相组成、微观形貌、元素分布、晶体学特性及力学性能进行了对比。结果表明:SLM技术制备Al-Si-Mg合金的相组成为α-Al基体相和共晶Si颗粒,由于Fe、Mg等元素的固溶强化效应,α-Al固溶体的衍射峰向低角度偏移;SLM技术制备Al-Si-Mg合金晶粒尺寸约18.35μm,合金内部位错密度1.91×10^(15)/m^(2),表面硬度(117.8±4.7)HV,抗拉强度(436±13)MPa,延伸率(7.98±0.27)%,远高于铸造Al-Si-Mg合金的相应性能;SLM技术制备合金的强化机制为细晶强化、固溶强化、位错强化和第二相强化的协同作用,断裂机制为韧性断裂。 展开更多
关键词 激光选区熔化 3D打印 增材制造 al-si-MG合金 硬度 抗拉强度 强化机制 固溶强化 细晶强化 位错强化
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SiCp/Al-Si基复合材料制备工艺的研究现状 被引量：2
7
作者 苏嶓 王爱琴 +2 位作者 刘瑛 张津浩 谢敬佩 《粉末冶金工业》 北大核心 2025年第2期125-135,共11页
碳化硅颗粒增强铝硅基复合材料由于其具有高的比强度、高的比刚度,耐磨性良好和不易变形等优点,作为结构功能材料在车辆交通、航空航天和精密仪器等领域有着广阔的应用前景。但其在制备和加工过程中会受到热/应力场耦合作用,复合材料微... 碳化硅颗粒增强铝硅基复合材料由于其具有高的比强度、高的比刚度,耐磨性良好和不易变形等优点,作为结构功能材料在车辆交通、航空航天和精密仪器等领域有着广阔的应用前景。但其在制备和加工过程中会受到热/应力场耦合作用,复合材料微观组织中会出现界面反应、增强相的偏聚、Si相及金属间化合物相的多尺度析出及微观结构演变现象,这对于复合材料力学性能的调控是不利的。主要总结了粉末冶金、搅拌铸造、浸渗制备和喷射沉积几种较为成熟的制备工艺的优缺点,并分析了几种制备工艺在参数变量上对复合材料组织和性能的影响。 展开更多
关键词 SiCp/al-si复合材料 制备工艺 组织与性能 颗粒增强 粉末冶金 搅拌铸造 浸渗制备 喷射沉积
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Al-Si镀层22MnB5高强钢Johnson-Cook本构模型及对比分析
8
作者 邵海涛 王伟 +4 位作者 刘伟光 张双杰 高颖 闫华军 马世博 《热加工工艺》 北大核心 2025年第16期187-191,196,共6页
利用Gleeble-3800热模拟试验机,在变形温度750~900℃、应变速率0.1~10 s^(-1)下,进行了Al-Si镀层22MnB5高强钢的等温拉伸试验。基于试验获得的真应力-真应变数据,构建了Al-Si镀层22MnB5高强钢的Johnson-Cook本构模型,发现采用参考应变... 利用Gleeble-3800热模拟试验机,在变形温度750~900℃、应变速率0.1~10 s^(-1)下,进行了Al-Si镀层22MnB5高强钢的等温拉伸试验。基于试验获得的真应力-真应变数据,构建了Al-Si镀层22MnB5高强钢的Johnson-Cook本构模型,发现采用参考应变速率的温度敏感系数时,模型在较低变形温度时,具有良好的预测精度,但在其他变形温度时,预测能力较差。采用二阶多项式表征应变速率对温度敏感系数的影响,获得修正的Johnson-Cook本构模型,其预测精度大幅提高,在整个变形条件下都具有良好的精度。对比分析了Johnson-Cook和Arrhenius两种本构模型对Al-Si镀层22MnB5高强钢本构关系的描述能力。结果表明:从全局来看,Arrhenius模型在应力值预测方面的能力略高于Johnson-Cook模型;而Johnson-Cook模型在应力-应变曲线的跟踪与描述方面要优于Arrhenius模型。 展开更多
关键词 al-si镀层22MnB5高强钢 等温拉伸 Johnson-Cook本构模型
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轧制差厚板预成形工艺对Al-Si镀层的影响
9
作者 胡贤磊 韩鹏 +1 位作者 解勤诚 支颖 《东北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第9期65-72,共8页
间接热成形工艺在热冲压前需要对原料进行预成形,轧制差厚板在变厚度轧制后加工硬化程度不同,预成形前需要进行退火处理.针对Al-Si镀层差厚板的预成形工艺进行了研究,结果表明,经过600~620℃退火后,延伸率提升至16.0%~26.2%.镀层总体厚... 间接热成形工艺在热冲压前需要对原料进行预成形,轧制差厚板在变厚度轧制后加工硬化程度不同,预成形前需要进行退火处理.针对Al-Si镀层差厚板的预成形工艺进行了研究,结果表明,经过600~620℃退火后,延伸率提升至16.0%~26.2%.镀层总体厚度变化不大,镀层结构由从外到内的Al基、合金扩散层、Fe_(2)Al_(5)+FeAl_(3)的三层结构演变为τ_(5)-Fe_(2)SiAl_(7)、含τ1-Fe_(3)Al_(2)Si_(3)的薄带状组织、η-Fe_(2)Al_(5)、η-Fe_(2)Al_(5)和基体之间一层1~2μm的合金化合物组成的4层结构.随着退火温度升高,含τ1-Fe_(3)Al_(2)Si_(3)的带状区域由τ1-Fe_(3)Al_(2)Si_(3)+τ2-FeAl_(3)Si+θ-FeAl_(3)转变为τ1-Fe_(3)Al_(2)Si_(3)+τ2-FeAl_(3)Si+η-Fe_(2)Al_(5);随着时间增加,该区域由τ1-Fe_(3)Al_(2)Si_(3)+τ2-FeAl_(3)Si+θ-FeAl_(3)转变为τ1-Fe_(3)Al_(2)Si_(3)+θ-FeAl_(3)+η-Fe_(2)Al_(5).10%,30%压下率的镀层分层结构相同,从外到内分别为τ_(5)-Fe_(2)SiAl_(7),τ1-Fe_(3)Al_(2)Si_(3)+τ2-FeAl_(3)Si+θ-FeAl_(3),η-Fe_(2)Al_(5);而50%压下率时则为τ_(5)-Fe_(2)SiAl_(7),τ1-Fe_(3)Al_(2)Si_(3)+τ2-FeAl_(3)Si+η-Fe_(2)Al_(5),η-Fe_(2)Al_(5). 展开更多
关键词 轧制差厚板 预成形 al-si镀层 退火 力学性能
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强磁场下Al-Si共晶合金定向凝固组织演变及溶质迁移行为
10
作者 吴宇轩 唐子渊 +4 位作者 张保泽 郭晓玉 罗颖 刘铁 王强 《金属学报》 北大核心 2025年第11期1615-1624,共10页
共晶合金作为重要的金属材料,其性能主要由凝固组织决定。强磁场对金属凝固过程的潜在调控效果逐渐得到证实,开展强磁场下的金属凝固理论研究具有重要意义。本工作在有无强磁场和不同凝固速率条件下进行了Al-12.7%Si(质量分数)共晶合金... 共晶合金作为重要的金属材料,其性能主要由凝固组织决定。强磁场对金属凝固过程的潜在调控效果逐渐得到证实,开展强磁场下的金属凝固理论研究具有重要意义。本工作在有无强磁场和不同凝固速率条件下进行了Al-12.7%Si(质量分数)共晶合金的定向凝固和淬火实验,考察了磁场和凝固速率对合金定向凝固组织及溶质迁移行为的影响。结果表明,Al-12.7%Si共晶合金随着凝固速率的增加,发生了从粗大共晶向细小共晶,再向亚共晶组织的转变。而在相同凝固速率下,施加强磁场同样可以诱发从粗大共晶向细小共晶,再向亚共晶组织的转变。合金固/液界面淬火组织和溶质分布结果表明,上述强磁场诱发的组织演变是由于Lorentz力抑制液相中的对流,显著影响固/液界面前沿溶质迁移行为导致。相比于凝固速率,强磁场可以作为调控共晶合金凝固组织的另一个工艺参数。 展开更多
关键词 强磁场 al-si 共晶 定向凝固 溶质迁移
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脉冲微孔喷射法制备单分散球形Al-Si合金粒子储能材料的研究
11
作者 连云秀 许富民 董伟 《材料工程》 北大核心 2025年第6期145-153,共9页
金属相变材料在提升能源利用效率和节能减排方面具有广阔的应用前景。本研究通过采用脉冲微孔喷射法(pulsated orifice ejection method,POEM)成功合成A30、H30、A50、H50合金粒子作为高温储热的金属相变材料。结果表明:POEM制备的粒子... 金属相变材料在提升能源利用效率和节能减排方面具有广阔的应用前景。本研究通过采用脉冲微孔喷射法(pulsated orifice ejection method,POEM)成功合成A30、H30、A50、H50合金粒子作为高温储热的金属相变材料。结果表明:POEM制备的粒子呈单分散状态,具有高球形度、高纯度,表面光滑致密以及均匀的粒径分布等特点。此外,这些粒子表现出优异的热稳定性和高潜热值。其中,A30、H30、A50、H50粒子的熔化潜热为347.54、359.67、262.63、284.82 J/g,而相应的凝固潜热为366.24、377.50、256.82、296.47 J/g。经历多次热循环后,这些粒子仍能保持较高的能量储存密度和较好的结构稳定性。通过POEM制备的Al-Si合金粒子在相变储能领域具有显著的应用潜力,为开发新型高效储能材料提供了重要依据。 展开更多
关键词 脉冲微孔喷射法 al-si合金粒子 金属相变材料 储能
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Sr变质和鼓风冷却对Al-Si-Cu合金的影响
12
作者 李俭英 沈以赴 孙涛 《南京航空航天大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期73-79,共7页
为满足航空发动机高精度、高强度和轻量化的发展需要,以现有铝合金熔模精密铸造技术为基础,在熔炼和浇注过程中开展Sr变质处理和鼓风冷却工艺的交叉应用对比试验,利用光学显微镜对不同条件下试棒进行显微组织观察,同时使用拉伸机对不同... 为满足航空发动机高精度、高强度和轻量化的发展需要,以现有铝合金熔模精密铸造技术为基础,在熔炼和浇注过程中开展Sr变质处理和鼓风冷却工艺的交叉应用对比试验,利用光学显微镜对不同条件下试棒进行显微组织观察,同时使用拉伸机对不同条件下的试棒进行拉伸测试,研究了Sr变质处理和鼓风冷却工艺对Al-Si-Cu合金组织和性能的影响。结果表明,在Al-Si-Cu合金熔模精密铸造过程中,采用Al-10Sr中间合金作变质剂和鼓风冷却的组合工艺时,合金组织中α-Al晶粒和共晶Si相的细化和钝化作用最为明显,力学性能指标也最高,抗拉强度均值可达到313 MPa,屈服强度均值可达到246 MPa,延伸率均值可达到6.9%。 展开更多
关键词 熔模精密铸造 al-si-CU合金 变质处理 鼓风冷却 抗拉强度
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Sc含量及热处理对Al-Si-Cu-Mg合金组织及热学性能的影响
13
作者 徐升亮 廖凯 +1 位作者 杨湘杰 郭洪民 《材料导报》 北大核心 2025年第11期235-242,共8页
随着通信技术和无人驾驶技术的快速进步,电子设备的集成度持续提升,对电子封装材料的性能需求也随之增加。本工作研究了稀土元素Sc的含量以及热处理对Al-Si-Cu-Mg合金组织和热学性能的影响,旨在确定最佳的Sc添加量和热处理工艺,以制备... 随着通信技术和无人驾驶技术的快速进步,电子设备的集成度持续提升,对电子封装材料的性能需求也随之增加。本工作研究了稀土元素Sc的含量以及热处理对Al-Si-Cu-Mg合金组织和热学性能的影响,旨在确定最佳的Sc添加量和热处理工艺,以制备出具有低热膨胀系数和高导热性能的铝硅合金。研究结果表明,适量Sc的添加能够有效细化Al-20Si-2Cu-0.3Mg合金中的初生硅相和共晶硅相,从而降低Al-20Si-2Cu-0.3Mg-xSc合金的热膨胀系数。通过热处理,共晶硅的形貌得到了进一步优化,使得合金在保持低热膨胀系数的同时还能具备较高的导热系数和电导率。在30~300℃下,经过热处理的Al-20Si-2Cu-0.3Mg-0.2Sc合金的平均热膨胀系数为17.58×10^(-6) K^(-1),导热系数达到131.05 W/(m·K),电导率为22.07%IACS。本研究揭示了Sc含量和热处理对Al-Si-Cu-Mg合金组织的影响机制,并探讨了微观组织对热学性能的影响规律,可为未来低膨胀、高导热铝硅合金的设计提供了参考。 展开更多
关键词 Sc元素 al-si-CU-MG合金 热膨胀性能 导热性能 热处理
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浇注距离对同时混合受控扩散凝固Al-Si合金组织影响
14
作者 李绍斯 陈体军 《特种铸造及有色合金》 北大核心 2025年第2期293-298,共6页
以纯Al为母合金1,Al-12Si为母合金2,在一定的质量比和温度下,采用受控扩散凝固(CDS)的方法得到目标合金Al-8Si。采用数值模拟和试验验证相结合的方法对混合熔体的流场、温度场、溶质场和形核率以及试验所得铸件的初生α-Al相尺寸、形状... 以纯Al为母合金1,Al-12Si为母合金2,在一定的质量比和温度下,采用受控扩散凝固(CDS)的方法得到目标合金Al-8Si。采用数值模拟和试验验证相结合的方法对混合熔体的流场、温度场、溶质场和形核率以及试验所得铸件的初生α-Al相尺寸、形状进行分析。结果表明,浇注距离对两种母合金混合效果产生影响,在浇注距离过小或过大时,混合熔体的溶质场和温度场都不均匀,形核率较低,试验所得铸件的初生α-Al晶粒粗大且不规则。浇注距离为80 mm时,混合效果最好,温度场、溶质场最均匀且形核率最高,初生α-Al相的晶粒尺寸和形状因子分别为57.6μm和1.55。 展开更多
关键词 受控扩散凝固(CDS) al-si合金 浇注距离 形核率 初生Α-AL
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母合金混合比对受控扩散凝固制备Al-Si合金组织的影响
15
作者 李朝阳 陈体军 +1 位作者 侯钦嵩 李绍斯 《特种铸造及有色合金》 北大核心 2025年第4期574-580,共7页
利用受控扩散凝固(CDS)方法,将纯Al与Al-12Si作为母合金1和母合金2,以不同的混合比制备Al-Si合金。采用数值模拟和试验验证相结合的方法对混合熔体的温度场、溶质场和形核率以及试验得到的铸件晶粒尺寸、形貌进行分析。结果表明,母合金... 利用受控扩散凝固(CDS)方法,将纯Al与Al-12Si作为母合金1和母合金2,以不同的混合比制备Al-Si合金。采用数值模拟和试验验证相结合的方法对混合熔体的温度场、溶质场和形核率以及试验得到的铸件晶粒尺寸、形貌进行分析。结果表明,母合金混合比对混合效果的影响由质量差引起,质量差越大温度场越均匀,溶质场越不均匀,混合比为1∶2时混合效果最好。母合金纯Al比例为33.3%时,金属型凝固组织形核率最高,晶粒尺寸与形状因子可达到51.98μm和1.39,高于或低于33.3%,会出现晶粒合并粗化现象或形核率降低。 展开更多
关键词 受控扩散凝固(CDS) al-si合金 混合比 形核率 凝固组织
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送丝速度对Al-Si镀层热成形钢激光搭接接头组织性能的影响
16
作者 何志恒 金志起 谢广明 《中国冶金》 北大核心 2025年第6期120-129,140,共11页
Al-Si镀层热成形钢激光搭接焊过程中,镀层熔化易进入焊缝,在搭接熔合线及焊缝内部形成大量软相δ-铁素体。为消除铁素体,通常向焊缝添加含强奥氏体元素材料,具体包括搭接界面预制中间层或填充丝材。然而,预制中间层工序复杂且难以确保... Al-Si镀层热成形钢激光搭接焊过程中,镀层熔化易进入焊缝,在搭接熔合线及焊缝内部形成大量软相δ-铁素体。为消除铁素体,通常向焊缝添加含强奥氏体元素材料,具体包括搭接界面预制中间层或填充丝材。然而,预制中间层工序复杂且难以确保焊缝均匀,填充高合金丝材的成本也较高。因此,为提高焊接效率、降低生产成本,通过向焊缝填充低成本的C-Mn焊丝对Al-Si镀层热成形钢进行激光搭接焊。结果显示,未填充焊丝时,热冲压后焊缝中含有39%(体积分数)的铁素体,搭接熔合线处存在大块状δ-铁素体。焊缝平均硬度仅为母材的67%,接头的最大拉剪载荷为8.5 kN,裂纹萌生于δ-铁素体处,并迅速扩展至焊缝内部,断裂方式为脆性断裂。随送丝速度的增加,搭接熔合线处δ-铁素体减小,焊缝内部马氏体比例升高,焊缝平均硬度及界面拉剪载荷逐渐提升。当送丝速度为3 m/min时,焊缝中铁素体体积分数减少至6%,焊缝硬度达母材的95%,最大拉剪载荷为10.1 kN,较未填丝工艺提高18%,拉剪断裂方式以韧性断裂为主;送丝速度增至4 m/min时,丝材难以稳定熔化,焊缝中出现宏观缺陷。 展开更多
关键词 al-si镀层热成形钢 激光搭接 送丝速度 铁素体 微观组织 力学性能
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微量Ni基非晶对Al-Si合金组织和高温拉伸性能的调控机制
17
作者 朱琳 王振阳 +2 位作者 段浩 张文达 白培康 《特种铸造及有色合金》 北大核心 2025年第11期1740-1748,共9页
制备了微量Ni基非晶合金调控的Al-Si合金。结果表明,Ni基非晶合金的加入使合金的组织得到全面细化。α-Al的枝晶尺寸和共晶Si的长度分别减小到原来的12.8%和48.1%。添加0.05%的Ni基非晶的Al-Si合金的高温强度和塑性明显高于未调控合金。... 制备了微量Ni基非晶合金调控的Al-Si合金。结果表明,Ni基非晶合金的加入使合金的组织得到全面细化。α-Al的枝晶尺寸和共晶Si的长度分别减小到原来的12.8%和48.1%。添加0.05%的Ni基非晶的Al-Si合金的高温强度和塑性明显高于未调控合金。在260℃下,Ni基非晶调控的Al-Si合金屈服强度、抗拉强度和断裂应变分别提高了34.9%、20.0%和15.8%。Ni基非晶合金调控Al-Si合金高温强韧化机制主要为:析出强化、短棒状共晶Si钉扎晶界强化和析出相对位错滑移和位错攀移的阻碍作用。晶粒细化主要促进了高温条件下合金塑性的提高。 展开更多
关键词 al-si合金 Ni基非晶 微观组织 高温力学性能
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微/纳米TiB_(2)颗粒增强Al-Si基复合材料拉伸断裂行为研究
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作者 徐旭 百志好 +4 位作者 周政 王储 周东帅 王健 张晨 《热加工工艺》 北大核心 2025年第21期70-77,共8页
采用搅拌铸造法制备TiB_(2)/Al-Si复合材料,探究不同含量微/纳米TiB_(2)颗粒对该复合材料力学性能的影响。研究表明,TiB_(2)颗粒有效细化了Al-Si基体合金组织,提升了Al-Si基体合金的力学性能。当纳米TiB_(2)颗粒含量达到1.5wt%时,TiB_(2... 采用搅拌铸造法制备TiB_(2)/Al-Si复合材料,探究不同含量微/纳米TiB_(2)颗粒对该复合材料力学性能的影响。研究表明,TiB_(2)颗粒有效细化了Al-Si基体合金组织,提升了Al-Si基体合金的力学性能。当纳米TiB_(2)颗粒含量达到1.5wt%时,TiB_(2)/Al-Si复合材料的抗拉强度与伸长率分别达到344.69 MPa、6.64%,相较于基体合金分别提升了17.9%与55.5%。当TiB_(2)颗粒含量达到0.8wt%时,TiB_(2)/Al-Si复合材料的抗拉强度与伸长率分别达到334.90 MPa、7.50%,相较于基体合金提升了14.4%与75.6%。微/纳米复合材料力学性能提高的强化机制为细晶强化、第二相强化、CTE强化,在纳米复合材料中Orowan强化同样发挥重要的增强作用;纳米颗粒增强复合材料的断裂机制是以脆性断裂为主的脆韧混合断裂机制;微米颗粒增强复合材料的断裂形式是以韧性断裂为主的脆韧混合断裂机制。 展开更多
关键词 TiB_(2)/al-si复合材料 微/纳米TiB_(2)颗粒 强化机制 断裂机制
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微量Sr对Al-Si-Mg合金微观组织及力学性能的影响
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作者 邹斌 梁秋贤 +4 位作者 苏再军 刘胜强 沈克新 陈卓夫 欧玲 《特种铸造及有色合金》 北大核心 2025年第5期750-753,共4页
通过光学显微镜(OM)、X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)及力学性能测试等方法,研究了微量Sr(0、0.015%、0.03%,质量分数,下同)对砂型铸造Al-Si-Mg合金微观组织及力学性能的影响。结果表明,微量Sr的加入能显著细化铸态合金中粗大共晶S... 通过光学显微镜(OM)、X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)及力学性能测试等方法,研究了微量Sr(0、0.015%、0.03%,质量分数,下同)对砂型铸造Al-Si-Mg合金微观组织及力学性能的影响。结果表明,微量Sr的加入能显著细化铸态合金中粗大共晶Si及二次枝晶尺寸,但超过0.015%后,合金含气量增多。铸造Al-Si-Mg合金主要由Al相、Si相及少量的Mg2Si相、Al3Ti相、Al-Fe-Si相组成,加入微量Sr没有形成Al4Sr相。随着Sr含量增加,合金的抗拉强度逐渐提高,伸长率先升高后降低。Sr含量为0.015%时,合金具有最佳的力学性能,其在铸态、时效态的抗拉强度和伸长率分别为156 MPa、4.55%和349 MPa、3.07%。继续增加Sr含量,含气量的增加导致合金伸长率迅速降低。 展开更多
关键词 al-si-MG合金 SR 显微组织 力学性能
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Al-Si合金弹性模量与Si相含量及其形态的相关性研究
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作者 王宏宇 苏宏福 +2 位作者 胡静怡 高通 刘相法 《铸造技术》 2025年第4期362-370,共9页
为研究Al-Si合金弹性模量与合金中Si相含量及其形态的相关性,通过熔体法制备了亚共晶Al-3Si、Al-5Si、Al-7Si、Al-9Si合金、近共晶Al-12.5Si合金及过共晶Al-18Si合金,并对Al-9Si、Al-12.5Si和Al-18Si合金分别进行了P变质和Sr变质处理。... 为研究Al-Si合金弹性模量与合金中Si相含量及其形态的相关性,通过熔体法制备了亚共晶Al-3Si、Al-5Si、Al-7Si、Al-9Si合金、近共晶Al-12.5Si合金及过共晶Al-18Si合金,并对Al-9Si、Al-12.5Si和Al-18Si合金分别进行了P变质和Sr变质处理。通过声速法测量了合金的弹性模量,利用ImageJ软件获得了合金微观组织中Si相的面积分数,并揭示了其与Si相体积分数的相关性,经数据拟合分别得到合金弹性模量与合金中Si含量及微观组织中Si相面积分数的函数关系。结果表明,随着Si含量的增加,合金的弹性模量不断提高。经P变质和Sr变质处理后,Al-9Si、Al-12.5Si和Al-18Si合金的弹性模量均降低,分析认为,Si相形态变化导致合金中Si相体积分数的降低,进而引起合金弹性模量的变化。 展开更多
关键词 al-si合金 弹性模量 微观组织 变质处理
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