alp中间合金变质行为影响因素的研究

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1、山东大学硕士学位论文A1．P中间合金变质行为影响因素的研究摘要为完善A1．P中间合金变质剂的制备工艺，进一步改善其对A1．si合金的变质效果，本文利用金相及电子探针微量分析仪(EPMA)等手段研究了AI．P中间合金变质行为的一些影响因素。本课题的研究能够为活塞行业提供更加有效的变质工艺路线及技术支持。Al。P中间合金对共晶及过共晶A1．Si合金都具有优良的变质效果，当熔体中再加入TiC时(以AI．8Ti．2C中间合金形式)。能够进一步提高A1．P中间合金的变质效果。当A1．24Si合金中加入O．03％TIC时，初晶s

2、i的平均尺寸由原来的4711m降至41pm左右；当A1．12Si合金中TiC含量为0．03％时，初晶Si的平均尺寸由原来的50u111降至30um；TiC含量继续增加，变质效果基本保持稳定。初步认为，TiC对A1．P中间合金变质效果的促进作用是由于TiC颗粒表面形成AlP过渡层，使部分游离态的P充分发挥异质形核基底作用。研究发现共晶Al，Si(ZLl09)合金熔体中ca和Na对A1．P中间合金的变质效果有明显影响，以及含P化合物的构成与P变质的关系。结果表明：合金中的Ca和Na能使P变质失效，甚至出现反常的Na变质处

3、理效果。分析表明：Ca和Na促使AlP分解，并与P形成比AJP更稳定I拘(Can．x,Nax)Py化合物，从而抑制了P变质作用的发挥。C2c16精炼可使(caII．x,Nax)P，化合物的组成和结构发生转化，形成(A15，M一)P，并作为初晶Si的结晶基底，从而使P变质效果得以恢复。另外，研究了ACSC、ZLl04和ZLl09三种牌号的亚共晶及共晶A1．Si合金中共晶和初晶Si相的团粒化。结果表明，用sr变质处理和热处理手段相结合的方法可促使共晶si相呈团粒状，并均匀分布于铝基体上，加入nB2粒子可迸一步促进共晶Si

4、-IV—山东大学硕士学位论文趋于圆滑，甚至使之团球化。使用杆状m．P中闻合金后，可使共晶Al—Si合金析出大量初晶si，获得过共晶组织，并在一定条件下可促使初晶Si晶粒团粒化，提高活塞的金相等级。另外，在si、cu和Mg成分一定的条件下可形成一个球状复合相，为获得真正的球状Si相开辟了新思路。在多家活塞厂对A1．P中间合金进行了生产试验和应用。通过与磷盐变质剂比较发现，使用AI．P中间合金操作方便，变质效果好且稳定，铸件的力学性能和硬度均有不同程度的提高，而且该中间合金无渣、无污染，既能提高生产效率，节约能源，又能提

5、高合金的实收率，降低产品的综合成本。关键词：A1．P中间合金A1．Si合金变质处理AIP晶核初晶Si．V．山东大学硕士学位论文FACTORSINFLUENCINGMODIFICATloNPERFORMLU呵CEoFA1．PM【ASTERALLOYSInthispaper,factorsinfluencingthemodificationperformanceofAl—Pmasteralloyshavebeeninvestigatedtoimprovethepreparationprocessesofthealloys

6、andmodificationefficiencyonA1一Sialloys，usingopticalmicroscopy(OM)andelectronprobemicro-analyzer(EPMA)．etc．Thiswilloffermofeeffectivemodificationroutesandtechnicalsupportforthepistonindustry．Theexcellentmodificationefficiency011eutecticandhyper-entecticAl-Siallo

7、yscouldbeobtainedthroughtheadditionofAl-Pmasteralloys．Moreover,themodificationperformancecouldbeenhancedbytheadditionofTiC(intheformofanAI一8Ti一2Cmasteralloy)．Withtheadditionof0．03％TiC，theaveragesizeofprimarySicrystalsdecreasesfrom47wnto41jnn，intheA1-24Sialloy,w

8、hiledecreasesfrom50[Janto30tunintheAI-12Sialloy．ThemodificationefficiencykeepsstablewithfurtherincreasingTiCamount．ItisspeculatedthattheimprovementoftheperformanceofAl一Pmast