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．     

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.     

振动悬浮铸造对ZA27合金组织及性能的影响

研究了振动悬浮铸造对ZA27合金显微组织、致密度和机械性能的影响。结果表明，单纯振动及单纯悬浮铸造都能明显细化晶粒，提高合金的致密度，改善合金的性能，而将两种方法相结合，效果更好。与普通铸造相比，抗拉强度巩提高了2．63％，延伸率艿提高了2．67％，密度提高了3．46％．     

液固相组合过滤材料的过滤性能研究

采用SEM通过观察由活性炭、非织造布和微孔滤膜这三种材料组成的组合过滤材料经使用后其上固体微粒的分布研究其整体过滤性能.研究结果表明由多种材料组成的组合过滤材料可有过分离自来水中的固相杂质,具有良好的过滤特性.     

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     

物质剪切模量在固液混合相区内的临界行为

讨论分析了物质剪切模量在固液混合相区的表现, 结果认为物质的剪切模量在熔化质量分数达到某一临界值后开始变为零, 所提出的逾渗模型给出该临界值约为0.68742; 所提出的熔化失稳因子能够唯象地描述物质熔化时相关物理参量的变化.     

RE对ZA—27合金组织和性能的影响

为进一步提高ZA-27合金的耐磨性,研究了RE对其组织和性能的影响。实验结果表明;RE使这种合金的晶粒细化,二次枝晶臂间距缩短,α相面积百分数略有增加。加入RE量大于0.1％时,基体中出现含RE硬质点,其形貌随RE加入量的提高而变化。RE的上述行为使ZA-27合金的强度和硬度略有提高,韧性降低,在润滑条件下的耐磨性可大辐度提高。     

双层桨叶搅拌罐内固液混合均匀度研究

为提高工程中双层搅拌罐的搅拌均匀性,使用ANSYS Fluent,通过Euler多相流模型以及标准k-ε 的湍流模型对双层桨叶搅拌罐内固液混合过程进行模拟。分析了不同转速、桨叶的直径和桨叶间距离对搅拌罐内固液混合均匀度影响,并结合罐内速度对固液混合过程进行定量分析。结果表明：当转速低于300 r/min时,搅拌罐内不会出现均匀悬浮,当转速为300、400 r/min时,出现完全离底悬浮,继续增大转速反而降低搅拌效果;当桨叶直径为0.5 D时,搅拌罐内固相分布均匀性好;当桨叶距离为390 mm,J1型桨叶的固相有较好的悬浮,当桨叶距离为440 mm,J2型桨叶的固相有较好的悬浮;当距离大于440 mm时,固相大多沉积在搅拌罐底部;桨叶直径和桨叶数量对 几乎没有影响,转速对 影响较大;在J1型桨叶组合,转速为400 r/min、桨叶距离为390 mm时的 最低;在J2型桨叶组合,当转速为300 r/min、桨叶距离为440 mm时的 最低;转速为300 r/min时J2型桨叶搅拌更好,转速为400 r/min时,J1型桨叶搅拌更好。在最佳参数组合下,搅拌24 s即可达到最好的搅拌效果。     

ZA—27耐磨合金的悬浮铸造

ZA—27合金铸件很容易产生底缩。根据黑色金属中应用的悬浮铸造的作用原理,我们探讨了悬浮铸造对ZA—27合金中存在的比重偏析和底缩、以及对合金组织及性能的影响.结果表明,悬浮铸造可显著降低铸件各部位的密度差,减轻甚至消除底缩.悬浮铸造使合金的枝晶组织细化,冲击韧性提高40％,耐磨性提高了11—13％。     

固液混合过程的数值模拟及实验研究

基于计算流体动力学(CFD)方法,对搅拌槽中的固液混合过程进行数值模拟,研究不同转速下固液相的分布规律,并得到固体颗粒完全离底悬浮的临界转速。结果表明,对于平直叶涡轮式搅拌器,当安装高度为100 mm时,随着涡轮式搅拌器转速的逐渐增大,槽底的中心沉积区逐渐减小,固体颗粒在300 r/min的转速下达到完全离底悬浮;对于斜叶涡轮式搅拌器,固体颗粒在250 r/min的转速下达到完全离底悬浮。通过与实验结果比较,可以认为CFD方法能够较好地还原搅拌过程。此外,通过改变搅拌器叶片的角度以及搅拌器的安装位置,明确了斜叶涡轮式搅拌器更适合固液混合体系,并且在安装高度为直径的0.5～0.8倍时,能够在较低的临界转速下,使固体颗粒达到完全离底悬浮,明显降低搅拌功耗,具有良好的经济效益。     

电磁场作用中近液相线铸造ZL201合金的组织及其机理

以ZL201合金为研究对象,采用降低浇铸温度同时施加电磁场的模铸工艺,研究了ZL201合金的凝固组织及组织细化机理.结果表明:在液相线温度附近施加电磁场,合金组织为均匀、细小非枝晶组织;随着电流增大和冷却增强,组织细小、均匀的趋势增强;低过热度浇铸时,临界晶核半径减小,此时在电磁场作用下,熔体的温度梯度降低,促进了准固相原子团簇在熔体中的形成,形核率增大,组织细小、均匀.凝固初期,由于电磁场作用使溶质分布均匀,熔体中晶核向各方向的长大速率趋于一致,晶粒以近球形长大.     

喷射沉积ZA35合金组织与耐蚀性

采用喷射沉积技术制备ZA35合金沉积坯,并对沉积坯进行固态热挤压制备ZA35合金。对此种方法制备的合金进行抗拉强度与耐蚀性检测,分析了喷射沉积对ZA35力学性能与耐蚀性的影响。试验表明:喷射沉积与热挤压制备的ZA35合金抗拉强度优于金属型铸造ZA35合金,采用喷射沉积与挤压制备的合金组织均匀,晶粒细小,断口观察发现随拉伸温度升高喷射沉积合金的断裂表现为穿晶断裂,韧性提高。在KOH介质中,喷射沉积ZA35合金与铸态ZA35合金相比,自腐蚀电位变正,腐蚀电流减小,耐蚀性增强。     

液相线铸造铝合金2618显微组织

采用液相线铸造法即在液相线温度铸造变形铝合金２６１８获得了金属半固态加工要求的细小、等轴的“非枝晶”组织,同时考察了铸造温度、冷却速度及再加热温度和时间对该组织的影响·结果表明,在一定冷却速度条件下在液相线温度铸造能获得适合于半固态加工的细小球形晶粒,并且该组织在再加热回半固态仍能保持稳定·     

双辊连铸法制取3．0％Si硅多薄带的组织与性能

薄带连铸技术是目前冶金及材料领域的前沿高技术，硅钢被认为该技术中最有开发潜力的钢种之一。文中采用双辊法连铸工艺研制3.0%Si无取向硅钢薄带，研究了铸带坯组织特征及其冷轧退火后的组织转变。铸带随铸轧工艺和冷却工艺不同，表现为全等轴晶组织或中心为等轴晶，表层为柱状晶组织，铸后快速冷却有利于获得组织细小的铸带，提高冷却加工性能。铸带坯经冷轧及高温退火后，基体上出现不同于传统工艺的Fe3Si有序化相。经测试，双辊法研制的无取向硅钢磁性能达到传统生主方式的水平。     

超声波功率对铸轧5182铝合金带坯组织性能的影响

采用超声波连续铸轧工艺制备5182铝合金带坯,研究了超声波功率对5182铝合金带坯组织性能的影响.结果表明：施加超声波振动可细化5182铝合金带坯的晶粒组织,减轻元素的偏析程度.超声波的功率越大,5182铝合金带坯的晶粒越细小,元素偏析程度越小,拉伸力学性能越高.当超声波功率为800 W时,5182铝合金带坯的抗拉强度为211.4 MPa,伸长率为18.4%,与未施加超声波振动相比,此时5182铝合金带坯的抗拉强度提高了15.8%,伸长率提高了26.0%.     

PbS对高铅锡青铜合金离心铸造微观组织的影响

采用离心铸造方法制备了高铅锡青铜合金,研究了Pb S对高铅锡青铜合金离心铸造微观组织及硬度的影响.研究结果表明,未加Pb S时铅偏析严重,铅呈块状及条带状集中分布;加入Pb S后,形成Cu2S化合物均匀分布在晶界上成为结晶核心,Cu2S不断增加连络成网络状,阻碍铅的偏析;随着Pb S质量分数的增加,铅偏析程度减小,晶粒逐渐细化,硬度增加;加入3.0%Pb S时,铅偏析程度最小,铅分布均匀,晶粒得到细化.     

液相线保温法低合金钢半固态组织的形成机理

采用液相线保温法制备了低合金钢ZG25MnCrNiMo半固态熔体,获得了晶粒细小、圆整、均匀的半固态组织.研究了该组织的形成过程和形成机理,掌握了保温温度和保温时间对组织形态以及晶粒尺寸的影响规律.结果表明,在液相线温度1 510℃保温时,熔体内易形成大量准固相原子团簇并发展为游离晶均匀分布在熔体内,它们能在凝固时显著细化、匀化晶粒,使水淬组织细小、均匀.在空冷条件下,这种细化机制仍起作用,使液相线温度保温后的空冷组织比常规铸造浇铸温度下的空冷组织显著细小.由于中频感应炉的电磁搅拌作用,在液相线短时保温就可孕育出相当数目的游离晶,并能在随后的保温过程中维持游离晶的形态和数目.在保温5～50 min的时间范围内,液相线温度下不同保温时间的水淬组织没有显著变化,短时保温与长时保温的效果相当.