挤压铸造零件沿流程方向的成分偏析及组织偏聚

采用挤压铸造(液态模锻)工艺制备了A357铝合金螺旋线试件,使用化学成分分析和金相分析方法研究了流程长度对合金成分偏析及组织偏聚的影响.结果表明:在沿流程方向上,流程的开始端和流程末端的Si元素和Mg元素含量大于流程中段的含量.合金的初始α晶粒尺寸随着流程长度的增加先增大后变小.初生固相率随着流程长度的增大呈现波动变化.造成流程成分偏析和组织变化的原因是在挤压铸造凝固阶段中补缩液相的强迫运动.     

扰流柱参数对半固态AlSi9Mg组织的影响

提出将扰流冷却技术应用于半固态合金制备中,在自制的倾斜冷却装置内安放扰流柱,制备半固态AlSi9Mg合金水淬试样,用定量分析技术分析试样组织,研究扰流柱形状、排列方式和排列间距对半固态AlSi9Mg合金组织的影响.结果表明:扰流柱为水滴形时,制备的半固态AlSi9Mg合金中初生α-Al相较多,组织均匀,边缘轮廓清晰,初生α-Al相为球形或近球形,水淬组织特征为初生固相率53.54%,晶粒尺寸5.59μm,形状因子0.61.扰流柱的排列方式和排列间距对半固态Al-Si9Mg合金组织有较大的影响,叉排优于顺排,理想的排列间距为行间距S=15 mm,列间距L=40 mm.     

压力成形轮形件的非均质现象

以A356铝合金车轮为例,研究低压铸造、铸旋和挤压铸造3种压力成形工艺下轮形件的组织和性能不均匀现象.结果表明:压力成形轮形件的非均质程度随着压力的提高而减轻,但是非均质的分布随着压力所用方式和压力的高低而变得更加复杂,加压铸造轮形件的晶粒度和力学性能沿径向和纵向都表现出非单调的变化规律;加压成形条件下,显微组织的细化机理包括冷速细化、压力细化和流变细化,细化效果随压力增大而增大;在挤压铸造、铸旋和低压铸造3种工艺中,挤压铸造轮形件的组织和力学性能均匀性最好,低压铸造最差.     

浇注长度对流变压铸AlSi9Mg组织及性能的影响

采用自制的倾斜流变装置制备半固态合金熔体并直接进行流变压铸,研究了浇注长度对半固态AlSi9Mg组织及性能的影响。结果表明:浇注长度对抗拉强度和伸长率影响较大,对硬度和冲击韧性影响较小。浇注长度为500 mm时,抗拉强度为290 MPa,延伸率为4.1%,硬度为77.9HBS,冲击韧性为0.72 kJ/m2。流变压铸后AlSi9Mg组织晶粒尺寸明显减小,形状明显圆整。浇注长度为500 mm时,流变压铸组织中的初生固相平均尺寸为7.1μm,形状因子为0.73。     

间接挤压铸造工艺参数对铝合金中Si偏析的影响

研究间接挤压铸造工艺条件下,浇注温度、挤压压力、挤压速度、冷却速度及参数间的交互作用对6066铝合金中Si元素的偏析影响规律. 以凝固后零件热节位置硅的质量分数与合金初始硅的质量分数的差值定量表征偏析程度,采用考虑一级交互作用的四因素两水平正交设计,研究间接挤压条件下硅的偏析现象. 结果发现:浇注温度、挤压压力、挤压速度和冷却速度对硅偏析都有影响,其中浇注温度是影响最显著的因素. 随着浇注温度的升高,铝合金中Si偏析程度减小. 挤压压力和挤压速度对硅偏析的影响次之,但两者的影响趋势相反;模具冷却能力的影响程度与挤压压力和挤压速度的交互作用的影响程度相似,铜模套(高冷速)比钢模套(低冷速)的硅偏析程度要轻. 间接挤压铸造条件下,工件热节位置可以出现硅的负偏析.