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铝/镁双金属铸造复合材料的组织与性能 被引量：6
1
作者 杨昊坤 邱谨 +3 位作者 周宏伟 李元东 刘文憬 宋赵熙 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1591-1604,共14页
以6061铝合金为液态浇注金属,以AZ31B镁合金为固态基板,采用固−液复合铸造法制备了Al/Mg双金属复合材料。研究了6061铝合金熔体浇注温度对复合材料界面组织、宽度、相组成和力学性能的影响。结果表明:随着6061铝合金液浇注温度的升高,... 以6061铝合金为液态浇注金属,以AZ31B镁合金为固态基板,采用固−液复合铸造法制备了Al/Mg双金属复合材料。研究了6061铝合金熔体浇注温度对复合材料界面组织、宽度、相组成和力学性能的影响。结果表明:随着6061铝合金液浇注温度的升高,复合材料界面过渡区宽度增加,从360μm增加到1120μm,且金属间化合物体积分数增加;当6061铝合金液的浇注温度在660~700℃时,可获得良好的6061和AZ31B双金属冶金结合界面;界面附近可分为五个不同区域,铝合金基体区,镁合金基体区,靠近铝合金侧区域主要由α(Al)和Al_(3)Mg_(2)相组成,靠近镁合金侧区域主要由α-Mg和Mg_(17)Al_(12)相组成,中间过渡区由Mg_(17)Al_(12)和Al_(3)Mg_(2)相组成,在中间过渡区中发现了AlMg_(4)Zn_(11)相,该相可以有效提高复合材料的结合性能;当6061铝合金液浇注温度为680℃时,复合材料界面强度达到最大,其中剪切强度为39 MPa,抗拉强度为49.5 MPa。 展开更多
关键词 6061铝合金 AZ31B镁合金 双金属复合铸造 界面组织 力学性能
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铸造方式对A356铝合金组织、热导率和力学性能的影响 被引量：7
2
作者 曹杨婧 李元东 +4 位作者 罗晓梅 毕广利 宋赵熙 李想 樊博阳 《特种铸造及有色合金》 CAS 北大核心 2021年第11期1424-1430,共7页
以商用A356铝合金为对象,研究铸造方式(金属型铸造、液态挤压铸造、半固态挤压铸造)对其组织、热导率和力学性能的影响。结果表明,液态和半固态挤压铸造显著减少铸造缺陷,提高合金的致密性。其中,液态挤压铸造制件相较于金属型铸造晶粒... 以商用A356铝合金为对象,研究铸造方式(金属型铸造、液态挤压铸造、半固态挤压铸造)对其组织、热导率和力学性能的影响。结果表明,液态和半固态挤压铸造显著减少铸造缺陷,提高合金的致密性。其中,液态挤压铸造制件相较于金属型铸造晶粒明显细化,共晶Si相从粗大的板条状转变为长杆状,合金抗拉强度由179.930 MPa提高到209.446 MPa,伸长率从3.19%提高到6.93%,硬度(HB)由55提高到64,热导率由150.064 W/(m·K)升高到153.072 W/(m·K);经半固态挤压铸造后,初生α-Al晶粒分布均匀,形状圆整。共晶Si相尺寸减小,边界圆钝,偏析消除。合金抗拉强度为223.514 MPa,伸长率达到13.68%,硬度(HB)为71,热导率提高到160.220 W/(m·K)。 展开更多
关键词 A356铝合金 半固态挤压铸造 热导率
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Sr+Er复合变质对AlSi10MnMg合金微观组织、导热及力学性能的影响 被引量：2
3
作者 刘文憬 李元东 +3 位作者 宋赵熙 毕广利 杨昊坤 曹杨婧 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期127-133,共7页
本工作以AlSi10MnMg为基础合金,通过添加Sr、Er的方法对合金进行复合变质处理,研究不同添加量下Sr、Er对AlSi10MnMg合金微观组织、导热性能、力学性能的影响规律,力图实现AlSi10MnMg合金导热、力学性功能一体化。结果表明:在金属型铸造... 本工作以AlSi10MnMg为基础合金,通过添加Sr、Er的方法对合金进行复合变质处理,研究不同添加量下Sr、Er对AlSi10MnMg合金微观组织、导热性能、力学性能的影响规律,力图实现AlSi10MnMg合金导热、力学性功能一体化。结果表明:在金属型铸造工艺下,添加Sr能够有效改善合金中共晶Si形貌,在此基础上添加稀土元素Er能够在改善共晶Si形貌的同时进一步细化共晶Si。此外,Sr、Er能够细化AlSi10MnMg合金中α-Al的二次枝晶间距,进而提升合金的导热性能及力学性能。当添加0.05%Sr+0.3%Er时,合金变质效果及性能提升最显著,相比未变质的合金,其二次枝晶间距降幅达到67.3%,共晶Si长宽比降幅达到46.1%。性能方面,合金导热率提升17.4%,达到179.32 W/(m·K);磨损性能提升11.2%;抗拉强度提升34.58%,达到221.96 MPa;伸长率提升104.48%,达到15.97%。 展开更多
关键词 AlSi10MnMg铝合金 Sr+Er 导热性能 力学性能
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La元素对铸造Al-4.8Cu合金力学和导热性能的影响
4
作者 宋赵熙 李元东 +3 位作者 刘文憬 杨昊坤 曹杨婧 毕广利 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期786-795,共10页
以Al-4.8Cu合金为基体,通过加入稀土元素La,研究其对合金组织形貌、力学性能以及热导率的影响。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、万能拉伸试验机、热传导系数测量仪等分析手段,并结合第一性原理进行表征。结果表明... 以Al-4.8Cu合金为基体,通过加入稀土元素La,研究其对合金组织形貌、力学性能以及热导率的影响。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、万能拉伸试验机、热传导系数测量仪等分析手段,并结合第一性原理进行表征。结果表明,随着La元素含量的增加,晶粒形貌由树枝晶向等轴晶转变,晶粒尺寸减小,当La元素的含量为0.38%时晶粒的细化现象较为明显,晶粒平均尺寸由不含La元素时的149μm降至69μm。随着La元素含量的增加,合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率和热导率呈现先增大后减小的趋势,La元素含量为0.38%时,合金的抗拉强度、屈服强度达到最大,分别为175.69 MPa和115.20 MPa;La元素含量为0.29%时,合金的延伸率达到最大,为10.04%;La元素含量为0.78%时,合金的热导率达到最大,为210.70 W·m^(-1)·K^(-1),相比未添加La元素时分别提升了43.9%,43.5%,60.9%和10.3%。La元素加入过量后产生的Al4La,Cu5La相会对合金的力学性能和热导率产生较大危害。 展开更多
关键词 铝合金 La元素 热导率 力学性能 第一性原理
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微量Sr+Ce复合变质对AlSi10MnMg合金显微组织、导热性能及力学性能的影响 被引量：3
5
作者 刘文憬 李元东 +3 位作者 宋赵熙 罗晓梅 杨昊坤 毕广利 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期332-342,共11页
以AlSi10MnMg铝硅合金为基础,研究微量Sr+Ce复合变质对AlSi10MnMg合金显微组织、导热性能及力学性能的影响。结果表明:在金属型铸造条件下,Sr、Ce的添加有效改善了AlSi10MnMg合金中共晶Si形貌,降低了Si相尺寸,提高了Si相圆整度,进而提... 以AlSi10MnMg铝硅合金为基础,研究微量Sr+Ce复合变质对AlSi10MnMg合金显微组织、导热性能及力学性能的影响。结果表明:在金属型铸造条件下,Sr、Ce的添加有效改善了AlSi10MnMg合金中共晶Si形貌,降低了Si相尺寸,提高了Si相圆整度,进而提升了合金导热率及力学性能。添加0.05%Sr+0.02%Ce(质量分数)时合金变质效果最优,与未变质的AlSi10MnMg合金相比,其导热率提升了14.86%,达到181.68 W/(m•K);抗拉强度提升了42.4%,达到228.94 MPa;伸长率提升了101.5%,达到14.62%,实现了导热性能与力学性能的良好结合。而当稀土元素Ce添加量超过0.04%(质量分数)后,合金的导热率及力学性能呈降低趋势。针对复合变质后合金中可能出现的金属间化合物进行建模、优化,并采用第一性原理和Cahill模型对其导热率进行计算,研究发现Sr+Ce复合变质后,合金中出现的Sr-RE金属间化合物会降低AlSi10MnMg合金的导热性及力学性能。 展开更多
关键词 AlSi10MnMg铝合金 Sr+Ce复合变质 导热率 力学性能 第一性原理
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