356铝合金液相线半连续铸造组织的研究

研究了液相线半连续铸造条件对356铝合金组织的影响·结果表明,合金熔体在常规铸造温度(720℃)下浇注获得的锭坯边部和中心部位的组织都是粗大的枝晶,极不均匀;在略高于液相线温度(625℃)保温30min后的铸造组织边部是细小枝晶组织,中心部位是均匀的近球形晶粒组织;在液相线温度(615℃)保温后进行半连续铸造获得的锭坯中心和边部组织均是均匀、细小的近球形组织,晶粒的平均等积圆直径为25～35μm,平均圆度为1.75～2·另外,一次冷却强度的降低、二次冷却强度的增大和铸造速度的减小有利于均匀、细小的近球形组织的形成·     

液相线半连续铸造7075铝合金半固态组织演变

研究了液相线半连续铸造法生产的7075铝合金半固态浆料二次加热时组织的演变和主要合金元素的分布·结果表明,液相线铸造7075铝合金在相同加热温度下,随着保温时间的延长,晶粒尺寸与球化倾向增大;在相同保温时间下,随着加热温度的升高,晶粒尺寸与球化倾向也增加·加热温度580℃左右,保温时间在15～30min之间,和加热温度600℃左右,保温时间在5～15min之间,可以将半连续铸造锭坯中的蔷薇状和近球状组织转化为球形晶粒,晶粒的平均直径范围为40～55μm,完全适合于半固态加工·液相线铸造7075铝合金二次加热组织中,主要合金元素M...     

液相线铸造铝合金半固态压缩变形特性

采用液相线铸造铝合金２６１８获得适合于半固态加工的细小,等轴,非枝晶组织,并由Ｇｌｅｅｂｌｅ－１５００热学－力学模拟试验机在不同变形温度和变形速率下进行半固态压缩变形。结果表明,铝合金２６１８在半固态时的变形抗力比固态时大幅度下降,液相线铸造组织的成形性能优于常规铸造组织。     

7075铝合金液相线铸造过程中的形核

研究了7075铝合金在液相线及液相线温度附近等温形核过程和组织变化情况·在液相线温度以上(645℃),熔体激冷形核数量相对较少,晶粒较大,单位面积晶粒数较少且基本不随保温时间变化;在逼近液相线温度(632℃),熔体大量形核,晶粒细小球化,单位面积晶粒数较多,随保温时间先增加后减少,在30min左右达到最大值;在液相线温度以下(615℃),熔体形核数量多,但部分合并长大,细小的晶粒中伴随着一些粗大晶粒,单位面积晶粒数较少,随保温时间先增加后减少,在30min左右达到最大值·结果表明,在逼近液相线温度(632℃)下形核保温30m...     

铝合金半固态成形性

采用液相线铸造(在液相线温度铸造)和常规铸造的铝合金２６１８和７０７５,在２００ｋＮ材料试验机上采用具有不同模孔(直径１０,２０,３０ｍｍ)的一系列模具进行半固态模锻,以坯料充填高度作为衡量成形性能指标,考察不同变形温度(４９０～６００℃),不同锻压速度(ｖ＝０．１５～０．６ｍｍ／ｓ)和不同锻压力(ｐ＝５８～９７．２ｋＮ)对其半固态成形性的影响,结果表明,液相线铸造铝合金半固态成形性优于传统的固态成形,在液固相温度区间,随着温度的升高,成形性提高,并且在５８０～６００℃成形性均最好·     

液相线半连续铸造112合金的二次加热

用电阻炉恒温加热的方法对液相线半连续铸造法制备的112合金进行了二次加热试验·结果表明,由于铝合金黑度小,吸热慢,热导率大,传热快,在加热过程中,试样内部温度分布均匀,最大温差不超过3℃,且加热速度快,在炉温为700,740,800℃时,分别加热21,18,15min后铸锭即可达到半固态状态,恢复良好的触变性,得到均匀、细小、球化的组织,完全适于半固态加工·     

近液相线半连续铸造中凝固组织的多尺度模拟

建立了描述连续铸造过程的温度场模型及相变模型,通过固相率变化将宏观和介观尺度上的模拟耦合起来.利用外推边界条件对Al-Cu合金在近液相线半连续铸造过程的稳态温度场进行了计算;根据连续铸造特点,提出了用液/固相变区域中元胞的平均过冷度作为形核计算的基本参数,避免了铸件中心区域的多余形核问题.对Al-(3.5~10)%Cu合金、铸造速度为2.0 mm/s的液相线铸造的凝固组织进行了模拟,并且ZL201合金的模拟结果与实验吻合.计算表明:合金成分对半固态合金组织的形成有较大影响,当合金质量分数在(8~10)%时可获得晶粒大小和分布良好的合金组织.     

机械振动对挤压铸造A356 铝合金组织与性能的影响

研究了挤压铸造过程中机械振动对A356 铝合金材料显微组织与力学性能的影响规律,并对机械振动击碎枝晶的作用机理进行了阐述。结果表明: 施加机械振动能够有效地消除材料缩松缩孔及断面裂纹,减少甚至消除挤压铸造铝合金铸锭的微观孔洞,细化晶粒组织,使得组织更加均匀; 挤压铸造凝固初期,机械振动能够在很大程度上破碎二次枝晶臂,增加材料的形核率; 试验值与理论值的对比分析表明,Kirkwood 模型具有更高的精度; 机械振动能够提高材料的力学性能,相较于重力铸造与无振动挤压铸造而言,所得铸件的抗拉强度与延伸率均有一定提高．     

浇注温度对AlSi7Mg合金显微组织的影响

研究了不同的烧注温度对铸造AlSi7Mg合金凝固组织的影响。实验表明：当浇注湿度接近液相线温度时,AlSi7Mg合金中的初生α－Al凝固成球状或粒状,晶粒细小,分布均匀;获得球状或粒状AlSi7Mg合金半固态坯料的最佳浇注温度为615℃;在接近液相线温度下浇注,较快的合金溶体冷却速度、浇注引起的合金溶体流动和大范围的同时凝固促使AlSi7Mg合金形成球状或粒状的初生α－Al组织。     

铸造铝合金表面激光熔凝合金化改性

将NiCrSiNbB合金粉末用聚合物调和成糊状并涂于Al319铸造铝合金试样表面,用CO2激光以不同功率、不同的光斑移动速度处理涂层,使其快速熔凝形成耐磨的合金化层·实验结果表明,工艺参数严重地影响熔凝后合金化层的性能;可得到显微硬度达1400HV的高硬度层;选用合适的功率、光斑运动速度及预涂层厚度可得到单个处理轨迹、多道搭接处理及整个试样表面处理的无明显气孔、裂纹缺陷的组织细密的合金化层;层内主要强化相为AlNi和不同比例的Al,Ni金属间化合物·最终得到的表面合金化层的硬度比基体高60HV～100HV,其耐磨性与基材相比提高3～5倍     

7075Al合金LSC铸锭二次加热中的液固相体积分数

研究了液相线半连续铸造法制备的7075Al合金坯料在二次加热过程中液固相比的变化,分别用电阻法、热涵法测定出不同温度下7075Al合金的液相体积分数,并与图像法进行了比较·结果表明,在600℃左右,电阻法与用热涵法、图像法所测的实验结果基本一致,正确反映了加热过程中合金的液固相变化规律·用电阻法能方便有效地测定二次加热过程中半固态7075Al合金的液固相比,具有实时性强的优点,在600～620℃时,7075Al合金液固相比为30%～50%,完全适于合金的半固态成形·     

AlSi7MgBe合金半固态坯料制备及其触变成形

采用近液相线半连续铸造技术制备AlSi7MgBe合金半固态坯料,研究制坯工艺以及二次加热温度和保温时间对半固态浆料微观组织的影响,通过组织与性能分析对AlSi7MgBe合金的半固态触变成形性进行了研究.研究结果表明,AlSi7MgBe合金采用近液相线半连续铸造,坯料具有均匀、细小的蔷薇状组织.当二次加热温度为595℃,保温15 min时,能够得到适合于进行半固态触变成形的球化组织.对近液相线半连续铸造AlSi7MgBe合金坯料进行半固态触变成形,可以获得轮廓清晰、组织致密的成形件,成形件的组织与性能得到改善,与液态模锻工艺相比,硬度提高20%.     

镁合金半固态制浆新工艺

研究了AZ91D镁合金在不同浇铸温度下组织的对比,以及稍低于液相线的近液相线铸造时静置时间和不同冷却能力铸模对铸态组织形貌的影响·结果表明,浇铸温度高于液相线时,降低浇铸温度有利于减轻镁合金的组织疏松,但组织粗大,此趋势持续到液相线上沿;而在稍低于液相线浇铸时,组织明显细化,有蔷薇化趋势,不再有高于液相线铸造时的显微气孔·在稍低于液相线温度时,适当静置有利于组织细化,一定程度上的枝晶熔断促进了蔷薇化,但不显著,静置时间过长,晶粒又有长大趋势,且出现个别异常长大枝晶·冷却速率对铸造组织的影响与静置时间有相近规律     

真空离心铸造冷却速率对7055铝合金组织和力学性能的影响

采用真空离心铸造技术制备了7055铝合金铸管,通过添加中间包进行保温来改变合金凝固冷却速率,并对铸管进行组织和性能测试.结果表明,冷却速率较慢的1#铸管组织分布不均,其晶粒沿着外、中、内层由等轴晶逐渐变为粗大树枝晶,且晶粒间分布着更多的第二相;而冷却速率较快的2#铸管组织均为细小的等轴晶,且分布着少量的第二相.经过均匀化后,两种铸管的第二相分布数量由外、中、内层逐渐增多,且1#铸管残余的第二相数量更多;合金硬度值较铸态时有所增大,但2#铸管硬度值增大幅度更大,拉伸性能优于1#铸管.     

稀土镁合金近非平衡液相线铸造研究

近非平衡液相线铸造方法是测量熔体非平衡凝固过程的冷却曲线,确定其非平衡液相线温度,并在此温度附近进行铸造的工艺方法,为实质意义上的近液相线铸造.采用该方法对ZK60稀土系列镁合金进行了研究,结果表明,近非平衡液相线铸造工艺可获得细小均匀的非枝晶结构,是镁合金半固态制浆的有效方法;不同合金元素对以ZK60为基体的合金的非平衡液相线和近液相线铸造组织都有明显影响,Ag,Y,Nd等元素有利于避免浆料中晶内液相的出现,其中混合稀土最有利于初生晶粒的圆整化,而Nd则造成初生晶粒的不均匀,Ag和Y的添加尽管初生晶粒圆整程度不如Nd,但有较均匀的晶粒和较好的枝晶退化效果.     

Al-Si合金微弧氧化膜结构和成分表征

使用扫描电镜、X射线衍射分析了Al-Si铸造铝合金微弧氧化陶瓷膜的形貌、成分和相组成,并探讨了陶瓷相的形成机制．在硅酸盐溶液中形成的陶瓷膜主要由莫来石、α-Al2O2,γ-Al2O3晶态相和SiO2非晶相组成．膜具有3层结构,电解液离子已扩散到膜的内层,另一方面,Al-Si基体中的硅元素也促进了膜层中莫来石的形成．微弧放电引起膜局部熔化,但对Al-Si合金基体显微组织没有影响．