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N掺杂型Al-4Ti-1C对A356合金细化及力学性能的影响 被引量：4
1
作者 杨化冰 王海超 +1 位作者 刘桂亮 刘相法 《精密成形工程》 2017年第5期39-43,共5页
目的提高A356合金的断裂伸长率。方法采用铸造法制备了一种N掺杂型Al-4Ti-1C细化剂(简称Al-4Ti-1C),研究了其对A356合金的晶粒细化行为及对力学性能的影响。结果与传统的Al-5Ti-1B细化剂相比,Al-4Ti-1C不仅能有效细化A356的α-Al晶粒,... 目的提高A356合金的断裂伸长率。方法采用铸造法制备了一种N掺杂型Al-4Ti-1C细化剂(简称Al-4Ti-1C),研究了其对A356合金的晶粒细化行为及对力学性能的影响。结果与传统的Al-5Ti-1B细化剂相比,Al-4Ti-1C不仅能有效细化A356的α-Al晶粒,而且能够明显细化其枝晶臂间距,细化后α-Al的平均晶粒尺寸为231μm,枝晶臂间距为28μm;而Al-5Ti-1B细化后分别为253μm和50μm。该细化剂对A356合金力学性能的提升也优于Al-5Ti-1B,细化后A356的拉伸强度和伸长率为298 MPa,4.0%,与Al-5Ti-1B的细化结果(292 MPa,3.0%)相比,伸长率提高幅度达33%。结论 Al-4Ti-1C是一种有效的A356晶粒细化剂。 展开更多
关键词 Al-4Ti-1C细化剂 A356合金 晶粒细化 力学性能
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Al-P系晶种合金的研究与应用 被引量：1
2
作者 武玉英 孙谦谦 +1 位作者 刘桂亮 刘相法 《精密成形工程》 2017年第5期57-62,共6页
对铝硅活塞合金用Al-P系列晶种合金的制备方法、组织特点、应用原理和细化作用等方面进行了系统介绍。在介绍铝硅活塞用Al-P晶种合金研究进展的同时,提出了面临的挑战和机遇,从而进一步推动该领域内晶种合金的发展。
关键词 铝硅合金 Al-P晶种合金 组织细化 变质处理
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抗Zr“中毒”Al-Ti-B-C中间合金对7050铝合金力学性能的影响 被引量：7
3
作者 张国君 武玉英 +3 位作者 杨化冰 刘桂亮 孙谦谦 刘相法 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1-8,共8页
通过场发射扫描电子显微镜(FESEM),X射线衍射仪(XRD),能量色谱仪(EDS)分析Al-5Ti-1B,Al-4Ti-1C和Al-5Ti-0.8B-0.2C中间合金的微观组织与物相组成,比较研究3种中间合金对7050铝合金晶粒尺寸与力学性能的影响。结果表明:Zr的存在削弱了Al-... 通过场发射扫描电子显微镜(FESEM),X射线衍射仪(XRD),能量色谱仪(EDS)分析Al-5Ti-1B,Al-4Ti-1C和Al-5Ti-0.8B-0.2C中间合金的微观组织与物相组成,比较研究3种中间合金对7050铝合金晶粒尺寸与力学性能的影响。结果表明:Zr的存在削弱了Al-5Ti-1B和Al-4Ti-1C中间合金的细化效果,而对Al-5Ti-0.8B-0.2C中间合金细化效果影响较小。含掺杂型TiC粒子的Al-5Ti-0.8B-0.2C中间合金具有较好的抗Zr"中毒"能力,加入量为0.2%(质量分数,下同)时,含Zr7050铝合金平均晶粒尺寸由200μm细化至(60±5)μm,室温极限抗拉强度由405MPa提高到515MPa,提高了27.2%,伸长率由2.1%提高到4.1%。而加入0.2%的Al-5Ti-1B或Al-4Ti-1C中间合金时晶粒尺寸较粗大且分布不均匀,表现出明显的细化"中毒"。 展开更多
关键词 7050铝合金 晶粒细化 Zr“中毒” Al-Ti-B-C中间合金 力学性能
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细晶Al-Si-Mg合金的组织遗传性与高屈服强度设计 被引量：9
4
作者 李道秀 韩梦霞 +4 位作者 张将 彭银江 孙谦谦 刘桂亮 刘相法 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期9003-9008,共6页
常规Al-Si-Mg合金铸锭(如A356铸棒)晶粒异常粗大,重熔后导致铸件存在微观缩松、组织成分不均匀、合金性能较差等问题,因此有效控制其晶粒尺寸至关重要。将细晶A356铝合金重熔,研究其组织遗传性,并通过电子探针(EPMA)表征形核质点、差式... 常规Al-Si-Mg合金铸锭(如A356铸棒)晶粒异常粗大,重熔后导致铸件存在微观缩松、组织成分不均匀、合金性能较差等问题,因此有效控制其晶粒尺寸至关重要。将细晶A356铝合金重熔,研究其组织遗传性,并通过电子探针(EPMA)表征形核质点、差式扫描量热(DSC)分析其凝固过程,揭示了其遗传机理,且利用该细晶(A356铝合金)设计了高强度的Al-Si-Mg合金。研究结果表明,细晶A356铝合金重熔后仍为细晶组织,其平均晶粒尺寸为74.9μm。该种铝合金α-Al晶粒的中心处含有三元TiCB化合物粒子(TCB),合金重熔后即使经过长时间保温该粒子仍可稳定存在于熔体中,能够降低合金的形核过冷度,对α-Al起到形核作用,因此其细化效果得以保留,使细晶组织具有遗传性。此外,重熔后的细晶A356铝合金的抗拉强度为312.5 MPa,延伸率达到12.5%;在此基础上加入少量Mg以进一步提高其强度,设计得到的Al-Si-Mg合金的力学性能优异,特别是在延伸率为3.9%的情况下,Al-7Si-0.8Mg合金的抗拉强度和屈服强度分别高达386.4 MPa、352.9 MPa。 展开更多
关键词 AL-SI-MG合金 组织遗传性 晶粒细化 力学性能
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抗Si“中毒”AlTiC-B晶种合金对ZL114铝合金组织和力学性能的影响 被引量：4
5
作者 姜坤 刘桂亮 +3 位作者 赵凯 杨化冰 孙谦谦 刘相法 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第16期16076-16080,共5页
针对亚共晶Al-Si合金中粗大α-Al枝晶和Si致细化“中毒”难题,研制出一种抗Si“中毒”的AlTiC-B晶种合金。本工作研究了该晶种合金对ZL114铝合金微观组织和力学性能的影响,通过X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、布氏硬度计和万能试... 针对亚共晶Al-Si合金中粗大α-Al枝晶和Si致细化“中毒”难题,研制出一种抗Si“中毒”的AlTiC-B晶种合金。本工作研究了该晶种合金对ZL114铝合金微观组织和力学性能的影响,通过X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、布氏硬度计和万能试验机对ZL114铝合金进行了微观组织分析和力学性能测试。结果表明,加入质量分数为0.3%、0.6%和1.0%的AlTiC-B晶种合金后,ZL114合金粗大的α-Al枝晶得到了显著细化,晶粒尺寸由1224μm分别细化至186μm、122μm和116μm;室温屈服强度从250 MPa分别提升至295 MPa、340 MPa和345 MPa,分别提高了18.0%、36.0%和38.0%。力学性能的提高主要归因于α-Al枝晶的细化,以及细化后共晶Si分布的均匀化。 展开更多
关键词 Al-Si合金 AlTiC-B晶种合金 抗Si“中毒” 晶粒细化 力学性能
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Al-5Ti-0.25C细化剂对2024铝合金组织及力学性能的影响 被引量：2
6
作者 王海超 杨化冰 +2 位作者 刘桂亮 孙谦谦 刘相法 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第20期81-84,共4页
研究了Al-5Ti-0.25C细化剂对2024铝合金铸态显微组织及力学性能的影响。试验结果表明:未添加细化剂时,2024铝合金显微组织呈粗大的枝晶状,平均尺寸约为150μm;添加Al-5Ti-0.25C后,晶粒为细小的等轴晶。本试验条件下,最佳的细化剂添加量... 研究了Al-5Ti-0.25C细化剂对2024铝合金铸态显微组织及力学性能的影响。试验结果表明:未添加细化剂时,2024铝合金显微组织呈粗大的枝晶状,平均尺寸约为150μm;添加Al-5Ti-0.25C后,晶粒为细小的等轴晶。本试验条件下,最佳的细化剂添加量为0.3%,此时,2024铝合金的平均晶粒尺寸为56μm,其力学性能得到显著提高,抗拉强度和延伸率分别为382 MPa、2.60%,与未细化试样相比增幅分别为12.4%、69.9%。 展开更多
关键词 Al-5Ti-0.25C细化剂 2024铝合金 晶粒细化 力学性能
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过共晶Al-Si合金P吸收率的影响因素 被引量：1
7
作者 胡恺琪 蒋伟 +3 位作者 朱向镇 张茜 孙谦谦 刘相法 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期2242-2250,共9页
采用含P中间合金细化过共晶铝硅合金时,P吸收率是影响合金最终P残留量和Si细化效果的关键因素。研究P吸收率与中间合金种类、熔炼工艺参数以及耦合添加外来微米粒子的相关性,并分析其与Al P相在熔体中演变行为的内在联系。结果表明:熔... 采用含P中间合金细化过共晶铝硅合金时,P吸收率是影响合金最终P残留量和Si细化效果的关键因素。研究P吸收率与中间合金种类、熔炼工艺参数以及耦合添加外来微米粒子的相关性,并分析其与Al P相在熔体中演变行为的内在联系。结果表明:熔炼工艺相同时,5种中间合金的吸收率有一定差异,杆状Al-3P的P吸收率最高,可达80%;而Cu-14P的最低,仅为13%。随着熔体温度升高,P吸收率显著提高;随着保温时间延长,P吸收率呈现先增加后减小的趋势;保温90 min时,P吸收率达到极大值;随着加入量增加,P吸收率呈现不断下降趋势。此外,在铝合金熔体中引入与Al P有结构匹配关系的Ti B2、Ti C等微米粒子,可与未溶解之Al P耦合在一起,起到固定Al P粒子的作用,显著提高P吸收率。 展开更多
关键词 AL-SI合金 初晶SI P吸收率 工艺参数 晶粒细化
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Al-B-N中间合金对1070铝合金力学性能及导电性的影响 被引量：3
8
作者 张邦冉 马霞 +1 位作者 刘桂亮 刘相法 《精密成形工程》 2017年第5期44-49,共6页
目的研究Al-B-N中间合金对1070铝合金力学性能和导电性的影响。方法向1070铝合金熔体中添加适量Al-B-N中间合金,借助其中的纳米AlN颗粒(AlN_P)强化铝基体,同时以AlB_2相去除铝中降低导电率的过渡族金属元素(如Zr,Cr,V等)。结果添加质量... 目的研究Al-B-N中间合金对1070铝合金力学性能和导电性的影响。方法向1070铝合金熔体中添加适量Al-B-N中间合金,借助其中的纳米AlN颗粒(AlN_P)强化铝基体,同时以AlB_2相去除铝中降低导电率的过渡族金属元素(如Zr,Cr,V等)。结果添加质量分数为2%的Al-B-N中间合金,1070铝合金强度由66MPa提高至85 MPa,导电率由60.14%IACS提升至62.12%IACS,较未添加之前分别提高了28.8%和3.2%,此时合金伸长率为35.8%。结论适量Al-B-N中间合金可以同时提高1070铝合金抗拉强度与导电率,实现协同强化。 展开更多
关键词 Al-B-N中间合金 工业纯铝 AL N 力学性能 导电率
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改善Al-Mg合金流动性及力学性能的新方法 被引量：6
9
作者 田帅 刘桂亮 +1 位作者 韩梦霞 刘相法 《精密成形工程》 2019年第1期41-46,共6页
目的改善Al-Mg合金的流动性和组织性能。方法向Al-Mg合金中加入含有掺杂型Ti Cx的Al-Ti-C-B晶种合金(简称Al-Ti-C-B),借助其对Al-Mg合金枝晶大小及形貌调控,研究其对Al-Mg合金流动性和组织性能的影响,并与传统的Al-Ti-B中间合金细化剂... 目的改善Al-Mg合金的流动性和组织性能。方法向Al-Mg合金中加入含有掺杂型Ti Cx的Al-Ti-C-B晶种合金(简称Al-Ti-C-B),借助其对Al-Mg合金枝晶大小及形貌调控,研究其对Al-Mg合金流动性和组织性能的影响,并与传统的Al-Ti-B中间合金细化剂进行对比。结果加入Al-Ti-C-B后Al-Mg合金的流动性和力学性能均高于Al-Ti-B,螺旋流动性试样长度由692 mm提高到937 mm,提高了约35.4%;Al-Mg合金的拉伸强度分别由192 MPa提高至216 MPa,伸长率由2.1%提高至4.1%,分别提高了12.5%和95.2%。结论借助Al-Ti-C-B及其晶种技术能够实现对Al-Mg合金流动性和力学性能的同步提升。 展开更多
关键词 Al-Ti-C-B晶种合金 AL-MG合金 晶粒细化 流动性 力学性能
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一种同步提高压铸Al-Si-Fe合金导热性和强塑性的新方法 被引量：2
10
作者 王梦洁 陈苏坚 +1 位作者 刘桂亮 刘相法 《精密成形工程》 2019年第1期47-53,共7页
目的同步提高压铸Al-Si-Fe合金(Y7)的导热性和强塑性。方法引入Al_3BC粒子以实现材料改性,先研究重力铸造性能,再应用至高压压铸。结果重力铸造条件下,引入Al_3BC粒子后测得试样的平均抗拉强度(UTS)、屈服强度(YS)、伸长率(EL)、热导率... 目的同步提高压铸Al-Si-Fe合金(Y7)的导热性和强塑性。方法引入Al_3BC粒子以实现材料改性,先研究重力铸造性能,再应用至高压压铸。结果重力铸造条件下,引入Al_3BC粒子后测得试样的平均抗拉强度(UTS)、屈服强度(YS)、伸长率(EL)、热导率(k)分别为201.74 MPa, 106.13 MPa, 11.49%, 195.2 W/(m·K),相比于未引入粒子的情况分别提高了8.4%, 9.6%, 10.8%, 2.6%。应用在压铸件上也获得了较为理想的力学性能(UTS:295 MPa;YS:220 MPa;EL:3.5%)和热导率(k=146.72 W/(m·K))。结论纳米Al_3BC粒子能够实现Y7铝合金导热性和强塑性的同步改进,是基于Al_3BC粒子与α-Al基体较低的错配度以保证良好的导热性;以及弥散分布的粒子抑制共晶Si相的生长,从而达到细晶强化、弥散强化的效果。 展开更多
关键词 Al3BCp 显微组织 力学性能 热导率
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