磷盐复合变质和试棒尺寸对Al-30Si铸态组织的影响

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变质处理对Al-10.5Si合金组织及性能的影响

ＥｆｆｅｃｔｏｆＭｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｎＭｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓ
ＯｆＡ１．１０．５ＳｉＡｌｌｏｙ
ＴＡＮＧＣｈａｏ－ｌａｎ，ＷＥＮＪｉｎｇ－ｑｉｎｇ，ＺＨＯＮＧＺｈａｏ－ｊｕｎ２，ＺＨＯＵＤｅ－ｊｉｎｇａ，ＬＩＬｏｎｇ２
ｈｅｈｔａｒｄｎｅｓｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｆｒｏｍｎｏｍｏｄｉｉｆｃａｔｉｏｎｏｆ５１ＨＶｔ０５８ＨＶｔｈｅｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｉｎｃｒｅａｓｅｄｆｒｏｍ１９．８０ＭＳ／ｍｔｏ２５ＭＳ／ｍ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｉｔｄｅｃｌｉｎｅｄｏｂｖｉｏｕｓｌｙａＲｅｒｈｏｌｄｉｎｇｆｏｒ２０ｍｉｎ．ＴｈｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｏｆＳｒｏｎＡ１．１０．５Ｓｉｉｓ
ｂｅｔｔｅｒｈａｔｎｔｈａｔｏｆＮａ．Ｗｉｈｔａｄｄｉｔｉｏｎａｍｏｕｎｔｏｆ０．０２％ａｎｄｈｏｌｄｉｎｇ２０ｍｉｎ，ｍｏｄｉｉｆｅａｔｉｏｎｅｆｅｃｔｏｎｔ词：ＡＩ．１０．５ｓｉ合金；变质处理；硬度；电导率；吸氢

复合变质处理对4032铝合金组织和性能的影响

复合变质处理对4032铝合金组织和性能的影响冉红卫【摘要】4032 aluminum alloy is a kind of Al-Si system alloy used widely for aeronautics and astronautics and automobile manufac-ture fields. Massive primary silicon and needlelike eutectic silicon occurred in microstructure of unmodified 4032 aluminum alloy, thus leading to low mechanical property, especially plasticity. Modification of melt during melting and casting is the effective method to solve the problem of primary silicon. Effect of various compound modifiers on microstructure of 4032 aluminum alloy in actual production, thus obtaining stable process and products.%4032铝合金是一种广泛应用于航空、航天及汽车制造等领域的Al-Si系合金.在未经变质处理的4032铝合金组织中,常常出现大块的初晶硅和针状的共晶硅,导致产品的力学性能较低,尤其是塑性.熔铸过程中对熔体进行变质处理是解决4032出现初晶硅的有效方法.本文主要研究不同复合变质剂在实际生产中对4032铝合金组织性能的影响,从而获得稳定的工艺和产品.【期刊名称】《铝加工》【年(卷),期】2018(000)003【总页数】5页(P29-33)【关键词】4032铝合金;变质处理;初晶硅;力学性能【作者】冉红卫【作者单位】西南铝业(集团)有限责任公司,重庆401326【正文语种】中文【中图分类】TG46.21;TG2921 4032铝合金技术要求4032合金是SXDMTU20系列高性能活塞裙的原材料，对其性能要求十分严格，要求其挤压棒材力学性能标准为纵向抗拉强度≥315MPa，延伸率≥3%；横向抗拉强度≥315MPa，延伸率≥1.5%。

复合变质对过共晶Al-24%Si合金组织的影响

大的多角形板状．共晶硅呈针条状，严重的割裂
了合金基体，使合金变脆，机械性能特别是塑性显著降低．切削加工性能也变差。因此需要对过共品合金进行变质处理来改善其组织形貌，进而提高材料的机械性能。理想的过共晶铝硅合金的变质处理必须满足三点要求：一是将初生硅细化
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Ｐ１Ｉ％Ｒ（、Ａ一ＯＥ富铈混合稀土），别按熔体总重的分
百分数加入进行变质处理。实验用合金成分１设
计为含Ｓ：２２，ｕ０～．Ｍ：．１，Ｍｎ＜．ｉ２￣５Ｃ：．１，ｇ０～．５５５５：０５，
均匀．共品硅也由长针状变为短杆状。同时对磷和稀土的双重复合变质机理做了初步探讨。
关键词：过其晶钳硅合金；复合变质；晶粒细化；变质机理
中图分类号：Ｔ１３Ｇ１
文献标识码：Ａ
文章编号：１０ — ８８０８３０４ — ４０５４９（０） — ０５０２０
过共品铝硅合金具有优良的铸造性、且线膨胀系数小．耐磨性好、广泛用于汽车活塞、缸体等零件Ｉ１。然而未经变质处理的过共晶铝硅合金，
维普资讯
《铝加工》
２００８年第３期总第１２期８

变质剂对高硅铝合金标准样品组织均匀性的影响

变质剂对高硅铝合金标准样品组织均匀性的影响Influences of Modifier on Microst ruct ure U niformit y ofHigh2silicon Aluminum Alloy Standard Sample赵　亮1,王敬丰1,朱学纯2,郝晓东1,钟　民1,潘复生1(1重庆大学材料科学与工程学院,重庆400030;2西南铝业(集团)有限责任公司,重庆401326)ZHAO Liang1,WAN G Jing2feng1,ZHU Xue2chun2,HAO Xiao2dong1,ZHON G Min1,PAN Fu2sheng1 (1College of Materials Science and Engineering,Cho ngqing U niversity,Chongqing400030,China;2Sout hwest Aluminium(Group)Co.,Lt d.,Chongqing401326,China)摘要:采用金相观察和X射线衍射分析方法研究了Al2Sr,Al2P,Cu2P三种变质剂对高硅(22%,质量分数)铝合金标准样品组织均匀性的影响。

结果表明:未添加变质剂的标准样品中初晶硅呈粗大板片状,且局部聚集成团,组织均匀性差;添加了Al2Sr变质剂后初晶硅得到了一定的细化,但共晶硅高度分枝,组织分布仍不够均匀;添加Al2P和Cu2P变质剂后,标准样品中出现了新相AlP,使得初晶硅由板片状变成了细小的多边形颗粒,且弥散分布于整个基体中,同时共晶硅析出明显减少,而初晶硅数量增多,标准样品的组织均匀性好。

另外对比发现,添加Cu2P变质剂后的改善效果最为显著,组织均匀性最好,且其成分均匀性通过传统的极差法检测也完全符合标准样品的要求。

本工作从组织均匀性上为高硅铝合金标准样品的制备提供了新的判据和参考。

关键词:变质剂;组织均匀性;初晶硅;共晶硅;高硅铝合金标准样品中图分类号:TB332 文献标识码:A 文章编号:100124381(2010)0520092204Abstract:The influences of Al2Sr,Al2P,Cu2P modifier on micro st ruct ure uniformity of high2silicon (22%,mass f raction)aluminum alloy standard samples were investigated by using t he optical micro s2 copy and X2ray diff raction.The result s show t hat t he microstruct ure uniformity of t he standard sam2 ple wit hout modifying is poor because t he primary crystal silicon is large sheet and gat hers into clus2 ter.After adding Al2Sr modifier,t he micro st ruct ure of t he standard sample is shown to be unsatisfac2 tory uniformity because t he primary crystal silicon get s a certain degree of refinement,but t he eutectic silicon has a high degree of branching.After adding Al2P and Cu2P modifier,t he microst ruct ure of t he standard sample is homogeneous because new Al P p hase making t he p rimary crystal silicon change from t he board sheet into a small polygonal particle and amount increases when t he eutectic silicon is reduced.In addition,it can be founded t hat after adding Cu2P modifier t he imp rovement is more re2 markable and t he uniformity of organizations is better.Also t he uniformity of t he composition meet s t he requirement for standard sample even tested by t he t raditional range2met hod.This work can p ro2 vide new criterion and reference for p reparation of standard sample of high2silicon aluminum alloy ac2 cording to t he micro st ruct ure uniformity.K ey w ords:modifier;microstruct ure uniformity;p rimary crystal silicon;eutectic silicon;high2silicon aluminum alloy standard sample 由于高硅铸造铝合金热膨胀系数小,耐磨性和高温强度好,近年来被广泛应用于航天、航空、电力、建筑、电子等领域。

P-RE复合变质对过共晶Al-20%Si-Mg合金凝固组织的影响

P-RE复合变质对过共晶Al-20%Si-Mg合金凝固组织的影响李兴彬;马幼平;卢绍龙;李秀兰【期刊名称】《轻合金加工技术》【年(卷),期】2010(038)009【摘要】以过共晶Al-20%Si-Mg合金为研究对象,利用金相显微镜分析了不同成分配比的P-RE复合变质剂对合金凝固组织的影响.试验结果表明,P-RE复合变质剂对过共晶Al-20%Si-Mg合金的初晶硅和共晶硅均有良好的变质和细化作用,当变质剂配比为0.06%P+0.8%RE时,合金取得最好的变质效果,初晶硅由粗大的多边形块状变为钝化角状、块状或近球形,且分布更为均匀,平均尺寸由未变质的82.3 μm 细化到15.2 μm;共晶硅由长的粗针状转变为颗粒状或短棒状,平均尺寸由未变质的9.1 μm细化到3.6 μm.【总页数】4页(P9-11,20)【作者】李兴彬;马幼平;卢绍龙;李秀兰【作者单位】西安建筑科技大学,冶金工程学院,陕西,西安,710055;西安建筑科技大学,冶金工程学院,陕西,西安,710055;西安建筑科技大学,冶金工程学院,陕西,西安,710055;西安建筑科技大学,冶金工程学院,陕西,西安,710055【正文语种】中文【中图分类】TG146.22【相关文献】1.复合变质对过共晶Al-20%Si合金显微组织的影响 [J], 胥锴;刘徽平2.硫化锌、锶复合变质对过共晶铝硅合金组织的影响 [J], 矫鹏飞; 李成栋; 王鹰; 朱士伟3.复合变质剂加入顺序对过共晶铝硅合金组织的影响 [J], 李华基;余国勋;胡慧芳;韩政权4.复合变质对过共晶高铬铸铁凝固组织的影响 [J], 马幼平;李泽宇;刘玉高;赵峰;李俊;杨蕾5.P-RE对过共晶Al-Si合金组织和性能的影响 [J], 陈冲;刘忠侠;杨明生;张天清;任波;贺素霞;王明星;翁永刚;刘志勇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

复合变质Al-30%Si合金组织及加工性能研究

摘要高硅铝合金具有耐磨、耐热、热膨胀系数小、尺寸稳定性好、焊接性能优良等诸多优点，是制造发动机气缸、活塞以及电子封装等零部件的重要材料，广泛应用于航空航天、机械、汽车、电子等领域。

但未变质处理合金组织中粗大、无规则多边形板块初晶硅和长针状共晶硅，严重割裂了基体的连续性，使合金组织分布不均匀，导致合金力学性能显著降低，加工性能恶化。

因此，改善合金组织，提高合金综合性能是高硅铝合金获得广泛应用的前提。

复合变质和热处理作为合金强化的有效手段有着广阔的研究领域和应用前景。

本文采用金相显微镜、XRD衍射仪、拉伸实验、硬度测量等检测分析方法，研究了Sr、B和RE复合变质对Al-30%Si合金的组织和力学性能的影响。

采用精密平面磨床、测力仪、扫描电镜、粗糙度测量等实验方法和手段，通过改变磨削参数工件移动速度V w和磨削深度a p，以磨削力、磨削力比、磨削比能、表面粗糙度、表面形貌为评价指标，研究了复合变质和热处理对Al-30%Si合金磨削加工性能的影响，并对合金磨削机理进行了初步探讨。

研究结果如下：（1）Sr、B和RE复合变质显著改善合金组织。

枝晶尺寸和二次枝晶间距减小，分布密集的柱状枝晶转变为等轴晶，呈均匀分布；针状和长条状共晶硅变为较为短小的针状或短杆状，甚至颗粒状，均匀弥散分布在基体中；初晶硅由尖角粗大板块状变成五星瓣状或分隔成细小的颗粒状，且棱角钝化。

当B和Sr的含量分别保持0.036%和0.044%不变，RE含量为0.8%时，合金组织最为理想。

（2）复合变质合金抗拉强度显著提高，与未变质相比提高55%，当RE含量为0.8%时，合金抗拉强度达到最高值90.1MPa。

当RE含量为0.8%时，合金伸长率与未变质相比增加66%。

当RE加入量为0.8%时，合金塑性最好。

（3）磨削力和磨削力比均随a p和V w增大而增大，磨削比能随a p和V w增大而减小，且V w对磨削力的影响比a p大；在相同磨削参数下，复合变质后的铝硅合金磨削力和磨削力比减小，磨削比能增加，当RE加入量为0.8%时，整体磨削力、磨削力比最小，磨削比能最大。

磷钠联合变质剂对过共晶铝硅合金组织的影响

磷钠联合变质剂对过共晶铝硅合金组织的影响磷钠联合变质剂是一种常用的铝硅合金变质剂，它可以有效地改善铝硅合金的组织结构，提高其力学性能和耐蚀性能。

本文将从以下几个方面探讨磷钠联合变质剂对过共晶铝硅合金组织的影响。

一、磷钠联合变质剂的作用机理磷钠联合变质剂是由磷和钠两种元素组成的化合物，它们可以与铝硅合金中的硅元素反应，生成一些新的化合物，如Na2SiO3、Na3AlF6等。

这些化合物可以在铝硅合金中形成一些细小的颗粒，这些颗粒可以有效地阻碍铝硅合金的晶粒生长，从而使其组织更加细密，提高其力学性能和耐蚀性能。

二、磷钠联合变质剂对过共晶铝硅合金组织的影响过共晶铝硅合金是一种铝硅合金，其组织结构由铝基体和硅颗粒组成。

在过共晶铝硅合金中添加磷钠联合变质剂可以有效地改善其组织结构，具体表现为：1. 细化硅颗粒磷钠联合变质剂可以与铝硅合金中的硅元素反应，生成一些新的化合物，这些化合物可以在铝硅合金中形成一些细小的颗粒，从而使硅颗粒的尺寸变小，提高了过共晶铝硅合金的细度。

2. 改善铝基体的组织结构磷钠联合变质剂可以阻碍铝硅合金的晶粒生长，从而使其组织更加细密，提高了铝基体的强度和硬度。

3. 提高过共晶铝硅合金的力学性能和耐蚀性能磷钠联合变质剂可以细化硅颗粒和改善铝基体的组织结构，从而提高了过共晶铝硅合金的力学性能和耐蚀性能。

研究表明，添加磷钠联合变质剂后，过共晶铝硅合金的拉伸强度和硬度都有所提高，同时其耐蚀性能也得到了明显的改善。

三、总结磷钠联合变质剂是一种常用的铝硅合金变质剂，它可以有效地改善铝硅合金的组织结构，提高其力学性能和耐蚀性能。

在过共晶铝硅合金中添加磷钠联合变质剂可以细化硅颗粒、改善铝基体的组织结构，从而提高了过共晶铝硅合金的力学性能和耐蚀性能。

因此，在铝硅合金的生产中，磷钠联合变质剂具有重要的应用价值。

变质处理对过共晶Al-Si合金组织和性能的影响--开题报告

一、选题的目的、意义和研究现状1. 选题的目的及意义铝占地壳总量的8.13%，是蕴藏量最丰富的金属元素之一。

铝及其铝合金也是有色金属中用途较广的轻金属。

用于制造低中强度的形状复杂的铸件，如盖板、电机壳、托架等，也用作钎焊焊料。

硅具有改善合金的流动性，减小疏松，降低热裂倾向，提高气密性等作用。

因此在铝中加入硅，形成的Al-Si合金成为铸造铝合金中品种最多用途最广的一类合金。

在含硅量超过Al-Si共晶点（硅11.7%）的过共晶铝硅合金中，硅的颗粒可明显提高合金的耐磨性，组成一类用途很广的耐磨合金，综合力学性能等到改善，广泛应用于汽车发动机中代替铸铁汽缸而明显减轻重量。

同时过共晶铝硅合金以其质轻、低膨胀系数和高耐蚀性能等特点而成为最佳的活塞材料之一。

由于具有高强、轻质、耐磨、耐热及较低的热膨胀性等优点，过共晶铝硅合金逐渐引起人们的关注。

特别是进入21世纪后，面临着能源、环境的问题，社会对节能节材的要求不但提高，一些行业特别是汽车业对改变零部件所采用的材料，减轻自重，提高功率质量比一直在研究，而过共晶铝硅合金就是很好的选择。

因此，各国材料科学工作者逐渐将过共晶铝硅合金作为新型材料的重点研究对象。

过共晶铝硅合金具有线膨胀系数小、尺寸稳定性高、耐磨、耐蚀性能好、铸造性能好等一系列优良性能，是一种理想的新型活塞用合金，在这种材料中随合金中硅含量的增加．初晶硅与共晶硅变得愈粗大．特别是呈现粗大块状的初晶硅和长针状共晶硅组织，严重割裂合金基体。

并且硅相尖端和棱角部位会引起应力集中．从而明显降低了这种合金的力学性能，尤其是影响其塑性及耐磨性的提高，还会使合金的切削加工性能变坏。

为改善铝硅合金的加工性,提高其机械性能在铸造中通常需进行变质处理。

经过变质处理后的铝硅合金具有良好的机械性能和切削加工性能,是铸造铝合金中品种最多、用量最大的合金。

而铝硅合金经过变质处理后初晶硅和共晶硅都得到明显细化，随着硅相的细化和分布均匀化合金的力学性能得到明显改善。

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白色的枝晶是仪根据Ａ — ｉ图可知，共晶铝硅ｌｓ相过
对初生硅细化，并浇注出了不同尺寸的试棒，分析了试棒尺寸对Ａ — ０ｉ１３Ｓ组织的影响。
１试验材料与方法
合金的组织应该由初生硅 — ｉ金是金属一金属共晶，两相熔点相ｌｓ合非且差较大，以其共晶共生区偏向高熔点（ｉ方也更所ｓ）一试验用的材料为Ａ— ０ｉ间合金，变质剂为１３Ｓ中
ＨＰ一磷盐复合变质剂，精炼剂为ＨＪ１ＧＢ１Ｇ～无公害
精炼剂。
突出（１图所示）所以当共晶成分的合金在非平衡，冷却条件下，就会在共晶共生区的左边的亚共晶区
将Ａ —０ｉ１３Ｓ中间合金在石墨坩埚中加热熔化并
射线衍射仪进行ｘ衍射分析。
２结果与分析
２磷盐的加入量对Ａ— ０ｉ．１１３Ｓ铸态组织的影响图２为磷盐的不同加入量对Ａ —０ｉ态组织１３Ｓ铸
的影响。２ａ是不加磷盐变质的铸态组织，色的图（）黑大块状的是初生硅，黑色的针状组织是共晶共晶硅，
ｌ％时初生硅的尺寸最小，从原来的２０ｍ减小到３以下，０￣Ｏｍ再增加磷盐的加入量初生硅的尺寸变化不大，
反而气孔缺陷增多。，ｍｍ的试棒由于尺寸较小，部和外部的组织变化不大；７ｍ的试棒的组织，ｅ５１心ｅ５ｍ从外部
晶硅对合金的力学性能具有重要的影响，初晶硅晶粒粗大并且棱角锋利，这严重削弱了合金的力学性能、性和切削性能。因此如何改善硅相的形状和耐磨
细化晶粒是一个重要的研究方向。通常采用熔体振动法、快速凝固法和变质工艺细化初生硅，以提高合金的力学性能。本文采用了磷盐复合变质的方法
中的Ｏｔ多。较
作者简介：张威（９４）男，１８一，硕士研究生
图１非平衡状态下凝固示意图
６
ｏＦＭＴ中国铸造装备与技术６２１／００
图２ｂ～ｆ是分别加入０５、．％、．％、．（）（）．０８１％０１２
过共晶铝硅合金具有高强度、高耐磨性、低的热
膨胀系数及优良的铸造性能，是制造发动机缸体衬套、活塞、调压缩机等耐磨部件的优质材料［］空１。初＿３晶硅、晶硅相和共晶铝相是它的主要组织。中初共其
另一种尺寸为ｏ５ｍｘ２ｒ不同试棒的取样位置７ｍ１０ｍ。ａ如图４所示。金相试样经过预磨、光后，抛用体积分数为０５．％的ＨＦ溶液腐蚀，用ＭＥ一学显微镜采Ｆ３光观察其显微组织。对变质后的合金在ＤＭａ一４０／ｘ２０Ｘ
具。注模具分为两种，浇一种尺寸为ｏ５ｘ２ｍｍ，ｌｍｍｌ０
收稿日期：１— ７１２００ —７０
文章编号：００ｌ３２１一ｌ
发生转变，从而得到亚共晶组织。本试验就是在非平衡冷却条件下凝固的，以得到了亚共晶组织，织所组
升温至８０８０，６ — ７￣待其完全熔化后加人质量分数为ＣＯ８．％的ＨＪ１公害精炼剂进行精炼，静置５ｎＧ一无ｍｉ后，分别加入０％１％的ＨＰ — 磷盐复合变质．．５５ＧＢｌ剂进行变质处理，然后再静置２ｍｎ０ｉ，并升温至９０Ｃ，后浇人经预热（８％一００）０￣然１０２０（的金属型模２
到心部初生硅的尺寸渐渐增加，４ｌ从０ｍ增加到６１且仅ｘ０ｍ，的数量增多。ｘ
关键词：磷盐复合变质；试样；态组织；１３Ｓ；生硅铸Ａ —０ｉ初中图分类号：Ｇ４２：Ｔ１６．文献标识码：文章编号：０ — ６８２１）６３Ａ；１６９５（００－００
磷盐复合变质和试棒尺寸对Ａ一０ｉＩ３Ｓ铸态组织的影响
张威，牟余江，杨群英，周鹏飞．（兰州理工大学材料学院，州７０５兰３００）摘要：试验研究了磷盐复合变质和试棒尺寸对Ａ—０ｉ态组织的影响。结果表明：盐的加入使合金组１３Ｓ铸磷织中的初生硅和共晶组织都得到了细化，随着磷盐加入量的增加，生硅的尺寸逐渐减小；并初当加入量达到
１％磷盐变质后的组织。从图上可以看出：．５随着盘加入量的增加，大块的初生硅的尺寸明显减小，犬的共晶组织也变得更为细小和弥散。当磷盐的
量达到１％时，初生硅和共晶组织的尺寸都减小细小，中初生硅从变质前的２０ｍ减小到了其０￣ｂ以下，分布更为均匀，时的组织最好；ｉｌｌ且此当磷