固液混合铸造的研究

采用作者自行发明的固液混合铸造技术制备了高硅铝合金和耐热铝合金。该工艺所制备的各种铝合金晶粒微细 ,合金力学性能明显优于传统铸造和半固态铸造合金 ,并且解决了高合金化铸件难以热加工的问题 ,使得很多新合金得以实际应用。固液混合铸造技术具有工艺简单、生产成本低廉、能成形复杂形状件和大件等优点 ,具有一定的工业应用前景     

固液混合铸造对高铬铸铁抗拉强度的影响

采用固液混合铸造制备了高铬铸铁并对其机械性能进行了研究,结果表明:高铬铸铁中的碳化物比普通铸造的细小,形貌圆整,分布均匀.同时通过改进固液混合铸造工艺,使试样的抗拉强度有了显著提高,由普通铸造的524 MPa提高到707 MPa.     

Al-10%Cr,Al-20%Mn合金的固液混合铸造

高合金含量的Al-Mn，Al-Cr合金(质量分数大于10％)中Mn，Cr含量高，传统铸造组织十分粗大，力学性能很差，不能应用．本文采用固液混合铸造技术制备了Al-20％Mn，Al-10％Cr合金．实验结果表明，合金的显微组织明显细化，其平均晶粒尺寸都能控制在10μm以下，且晶粒呈球形或近球形，压铸材料的力学性能为：σb=100～110MPa，σ0.2，=70～80MPa．随着粉末加入量的增加，合金晶粒逐渐细化．这两种合金可以应用为耐磨、耐蚀材料．     

气相蒸发有限固溶合金制备的超微粉末中相生成规律的研究

采用感应电流加热蒸发了Pb-Sb,Fe-Cu和Al-Sn三种有限固溶合金系的母合金，制备出的超微粉末的粒度为纳米级，研究了超微粉末中的相生成规律和粉末颗粒的形貌及组织特征，得到如下结论：在制备的超微粒子中，组元间的相互作用关系遵循其在普通状态下的合金化原则，即若组元间在普通状态下不发生固溶或化合反应，则在超微粒子中也不会生成固溶体相或化合物相，制得的超微粉末为纯金属的混合物，但各个相的相对含量则随母合金成分的变化而改变。三种合金的超微粒子的形貌与其作为其组元的纯金属的超微粒子的形貌显著不同，存在不同衬度组织的粒子为两种纯金属相的混合物。     

固液反应球磨制备Al-Cu-Co三元金属间化合物

利用固液反应球磨技术制备了Al-Cu-Co三元合金．分别采用Co球球磨Al-33．2％Cu(此文中的百分比为质量分数)，Al-54％Cu(A12Cu)和Al-70％Cu(A1QJ)二元合金熔体，在923K和973K球磨Al-33．2％Cu熔体12h后生成Al65Co15Cu20粉末；在923K和1023K球磨24h后生成Al69Co25Cu6粉末，在893K和993K分别球磨Al-54％Cu(A12Cu)合金熔体12h和24h后均生成Al65Co15Cu2n粉末；在1123K球磨Al-70％Cu合金熔体24h后生成Al65Co15Cu20粉末．采用Al-Cu-Co固液反应球磨得到的金属间化合物粉末为纳米粒子．同时，对Al-Cu-Co三元合金相形成的规律进行了研究，对固液反应球磨机理进行了探讨．在固液反应球磨过程中，三元合金产物的元素摩尔比接近于二元母合金中的元素摩尔比；三元合金产物成分中固相第三组元的成分含量与二元母合金熔体成分有很大关系；提高反应球磨温度、延长球磨时间有利于三元合金产物的形成；延长球磨时间，形成的三元合金产物中磨球的成分增加；反应球磨温度超出二元母合金熔点越高，球磨反应越容易进行．     

时效工艺对AA7085挤压棒材性能的影响

研究了淬火时效工艺对AA7085铝合金挤压棒材的力学性能、断裂特征及显微组织的影响.结果表明:经分级固溶和双级时效,合金强度随着第二级时效时间的延长先升高然后下降;断裂韧性先随第二级时效时间的延长而上升,到6 h后开始下降.优化后的淬火时效工艺参数为:460℃×4 h+478℃×0.5 h固溶,水淬后120℃×12 h+160℃×4 h时效,析出第二相细小、均匀,晶界为不连续的颗粒沉淀相,达到弥散强化效果;合金的断裂方式为典型的穿晶韧性断裂.     

时效工艺对AA7085挤压棒材性能的影响

研究了淬火时效工艺对AA7085铝合金挤压棒材的力学性能、断裂特征及显微组织的影响.结果表明:经分级固溶和双级时效,合金强度随着第二级时效时间的延长先升高然后下降;断裂韧性先随第二级时效时间的延长而上升,到6 h后开始下降.优化后的淬火时效工艺参数为:460℃×4 h+478℃×0.5 h固溶,水淬后120℃×12 h+160℃×4 h时效,析出第二相细小、均匀,晶界为不连续的颗粒沉淀相,达到弥散强化效果;合金的断裂方式为典型的穿晶韧性断裂.     

固液反应球磨制备Al-Cu-Ni三元金属间化合物粉末

利用固液反应球磨技术制备了Al-Cu-Ni三元合金粉末.采用Ni球球磨wAl-33.2%wCu,wAl-54%wCu(Al2Cu)和wAl-70%wCu(AlCu)二元合金熔体,在893 K分别球磨wAl-33.2%wCu熔体12 h和24 h后均生成了Al7Cu4Ni粉末;在893 K球磨wAl-54%wCu12h后生成Al7Cu4Ni粉末,在993 K和1 123 K球磨wAl-54%wCu(Al2Cu)24 h后均生成Al0.28Cu0.69Ni0-粉末;在1 123 K球磨wAl-70%wCu(Al2Cu)24 h后生成Al0.28Cu0.69Ni0-粉末.同时,对Al-Cu-Ni三元合金相形成规律进行了研究,对固液反应球磨机理进行了探讨.     

铸造耐磨铝合金的研究

本文研究了铸造自润滑耐磨铝合金的化学成份,合金组织中初晶硅的细化变质工艺及其影响因素,确定了变质工艺的最佳参数.还详尽研究了Mg_2Si相的选择腐蚀过程,确定以重铬酸钾混合溶液的腐蚀效果最好.对比几种铝合金的耐磨性,可以看出,新研究的合金是一种有可能用于全铝汽缸的新材料.     

二元合金超微粉末中化合物相生成规律的研究

采用感应加热式的气相蒸发法制备了 Mg- Sb,Bi- Mg,Pb- Mg,Mg- Zn和 Sb- Zn五种合金的超微粉末 ,研究了超微粉末中的相生成规律及粉末粒子的形貌和组织特征 .在 5种合金的超微粉末中均未出现在其合金相图上不存在的化合物相或固溶体相 .在 Mg- Sb合金超微粉末中生成了β-Mg3Sb2 高温相 ,在 Bi- Mg合金超微粉末中生成了 γ- Mg3Bi相 ,在 Mg- Zn合金超微粉末中生成了ε- Mg Zn2相 ,在 Sb- Zn合金超微粉末中生成了 Sb Zn,Sb3Zn4 和 Zn3Sb2 化合物相 ;对于在相图上同时存在固溶体相和化合物相的 Pb- Mg合金 ,超微粉末中只生成了β- Mg2 Pb相 ,未发现固溶体相 .各种合金超微粉末粒子的形貌与相应的纯金属超微粉末的形貌不同 ,形状不规则 ,表面粗糙 ,含有化合物相的粒子衬度不均匀 ,为复相混合组织