凝固条件对AlSi7Mg合金半固态加热时组织的影响

利用电阻炉研究了凝固条件对ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金半固态加热时组织的影响。研究表明：电磁搅拌的ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金在５８９或５９７℃下保温,在较短的时间内（５￣１０ｍｉｎ）,共晶体即可重熔,α相可转变为球状,而且保温温度越高,试样共晶体重熔和α相球化的过程越快;相比较,未电磁搅拌的细小枝晶的ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金在同样的加热温度下,即使保温６０ｍｉｎ,也无法获得完全球状α相的半固态组织。     

基于半固态等温处理制备非枝晶镁合金的研究进展

在半固态成形技术中,主要关注的是针对半固态浆料或坯料在制备过程中的成形机理的研究。与其他方法相比半固态等温热处理法更具较好的发展前途,通过对金属坯料的等温热处理,合金由枝晶向球状组织转变,准备坯料提供给接下来半固态触变成形的工序;在半固态成形前的二次加热过程中,枝晶完成转化,因而在半固态金属浆料中获得具有细小化的球形或非枝晶组织是它的关键和基础。文章在非枝晶组织形成机理梳理的基础上,综合考察半固态等温热处理前合金原始组织、等温处理的温度、等温处理的时间、加热方式和加热速率这些重要的因素,对比分析对非枝晶组织镁合金组织的形成情况,用以寻找合适的参数来确定优化工艺。     

ZL201合金低频电磁铸造与二次加热的合金组织

采用低频电磁铸造技术制备ZL201合金半固态坯料,研究了电磁场频率以及二次加热温度和保温时间对合金微观组织的影响.结果表明,随着电磁场频率从10 Hz增大到30 Hz,组织的枝晶化趋势逐渐减弱,当电磁场频率为30 Hz时,可以获得均匀、细小的蔷薇状和等轴晶组织.对电磁场频率为30 Hz时铸造的半固态坯料进行二次加热表明,当二次加热温度为630℃,保温20 min后,铸造组织逐渐转变为均匀的近球形组织,具有良好的触变成形性.     

压缩形变大体积镁合金坯料半固态等温组织演变

研究了大体积AZ91D镁合金在SIMA法制备半固态浆料过程中组织的演变规律，并对半固态组织球状化演变的影响因素进行了分析．结果表明：合金在550℃等温处理时，α相在升温阶段就开始由树枝晶向团块状转变，随等温时间的延长再由团块状逐渐演变为多边形状，最后演变为球状晶；若等温时间过长，晶粒会发生合并长大；随着等温温度的升高，组织的球状化速度加快，相同等温时问下晶粒的平均尺寸减小；随着保温时间延长，晶粒圆整度明显改善；增加预形变量将促进半固态等温时枝晶形貌的转变，形变量越大的试样转变为球状晶的速度越快，所需时间越短。     

电磁搅拌工艺参数对半固态AZ91D 镁合金组织的影响

研究了电磁搅拌工艺参数对半固态AZ91D合金组织的影响规律。结果表明：电磁搅拌条件下半固态AZ91D合金组织的固相颗粒为蔷薇状或粒状α—Mg，随电磁搅拌功率的增大，蔷薇状形态逐渐消失，固相颗粒形态趋于粒状和圆整；在实验范围内，随电磁搅拌电源频率的增大，半固态AZ91D合金组织中固相颗粒形态越来越圆整。这主要是由于电磁搅拌条件下半固态AZ91D合金组织的形成机理是以枝晶臂熔断为主，而在高频率下的电磁搅拌过程中，在搅拌室产生的集肤效应使得表面和中心出现宏观温度差，从而加强了固相颗粒随流场运动时的温度起伏，最终加速了枝晶的熔断。     

A356合金近液相线法铸造坯料及重熔加热组织研究

采用近液相线半连续铸造法制备了A356铝合金半固态坯料,并利用电阻炉加热,采用电子显微镜研究了近液相线铸造A356铝合金在二次加热过程中的组织演变.结果表明:A356铝合金半固态坯料组织呈均匀、细小的蔷薇状分布;在585℃加热,保温10~15 min,可获得半固态加工所需的触变性组织.而且,保温温度和保温时间共同影响着二次加热组织的演变过程.随着加热温度的升高,α相的生长和球化的速度变快,保温时间越长,晶粒球化度越高.     

半固态等温热处理对7075合金组织的影响

研究了半固态等温热处理过程中,7075合金由枝晶组织转变为非枝晶组织的演变机理,并对比了半固态组织和铸态组织相组成的区别.结果表明,非枝晶组织的形成经过分枝特征的消失、晶界的平直化、晶界的弧状化与晶粒的长大3个阶段.其中,分枝特征的消失是由于位于二次枝晶臂的低熔点相熔化:部分液相团聚被包裹于固相颗粒内部;部分由枝晶通道流动至晶界处;另一部分液相与枝晶网格的边界处液相汇合,包裹着小固相颗粒.7075铸态枝晶组织与半固态组织的组成相相同,都是由α-Al,η(MgZn₂)和θ(Al₂Cu)组成.     

6061合金电磁半连续铸锭与二次加热组织研究

用电磁半连续铸造技术制备6061合金半固态坯料,并在不同的保温温度和保温时间下进行二次加热实验,观察铸锭及二次加热坯料的微观组织,研究保温温度和保温时间对二次加热淬火组织的影响.结果表明:6061合金可以通过电磁半连续铸造获得具有细小、均匀、非枝晶组织的铸锭;二次加热过程中,随着保温温度的升高,组织转变速度加快;保温温度过高,淬火组织粗大,对成形件性能不利;随着保温时间的增加,初生α-Al不断球化,淬火组织也越圆整,但晶粒长大明显;在610~630℃下保温10~15 min,所得淬火组织均匀,晶粒细小,是理想的成形组织.     

ZL201合金半固态二次加热时的组织演变

利用理论计算与实际观测等手段,研究了采用近液相线方法铸造的ZL201合金坯料在进行二次加热时,α晶粒形貌演变和长大的规律.结果表明,半固态二次加热时,α晶粒形态的整个演变过程可以分为三个阶段:第一阶段为共晶组织的熔化阶段;第二阶段为α晶粒的球化阶段;第三阶段为理论液固成分的平衡阶段.在第一、二阶段α晶粒以合并方式长大;第三阶段α晶粒按Ostwald模型长大.二次加热温度影响组织演化进程,而保温时间决定α晶粒球化效果.在较高的温度下进行二次加热,能够在较短的保温时间内得到适合于触变成形的均匀细小的近球形组织.     

SIMA法制备AZ91D镁合金非枝晶组织锭料

研究了利用应变诱发熔体激活法SIMA(Strain-Induced Melt Activation)制备AZ91D镁合金半固态非枝晶时的组织转变过程.实验结果表明具有树枝晶形态的AZ91D合金经20%及30%的预变形后,在半固态升温(540～580 ℃)或保温(570 ℃)过程中,其组织形貌由粗化的等轴晶及短树枝晶依次转变为小块状细晶粒→团块状→球状大晶粒.另外,在等温热处理过程中,试样内部体系寻求能量最低状态也是组织转变的一个不可忽略的因素.与未预变形的合金制备的非枝晶组织相比较,经预变形处理的试样是较好的半固态成型材料.     

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...     

浇注温度对AZ31镁合金连续流变挤压成形组织的影响

研究了不同浇注温度、辊靴型腔中不同位置的AZ31镁合金组织.结果表明,浇注温度高于750℃时,半固态区减小,工作辊对半固态区枝晶的剪切时间变短,枝晶破碎不充分,得不到优质的半固态金属浆料;浇注温度低于730℃时,固相区变大,半固态区部分枝晶未得到充分剪切就进入了固相区,固相区的枝晶更是难以断裂,因此得不到理想的半固态组织;随着固相区的增加,合金变形更加困难,设备工作压力增加,使用寿命降低;AZ31镁合金连续流变挤压最佳浇注温度为730～750℃.     

蛇形通道制备半固态A380铝合金浆料组织的演变

采用石墨质蛇形通道制备半固态A380铝合金浆料,并研究浆料制备过程中浆料组织的演变. 结果显示,合金熔体在蛇形通道内发生一次凝固,在其通道内壁的激冷和异质形核作用下形成大量的初生自由晶,半固态浆料的剩余液相在收集坩埚内发生二次凝固形成二次非枝晶. 初生晶粒的游离模型表明一部分初生自由晶直接生长为球晶,其他部分则成长为枝晶,枝晶在"自搅拌"的作用下发生缩颈和熔断,通过"自旋转"在蛇形通道内得到初步球化和熟化. 二次凝固形成的二次非枝晶在收集坩埚内得到初步球化和熟化,同时初生晶粒在收集坩埚内得到进一步球化、熟化和均匀分布.     

冷却速率对AZ91D镁合金半固态组织制备的影响

：研究了不同冷却速率(金属型、湿砂型和干砂型)对AZ91D镁合金半固态组织制备的影响．结果表明：增加冷却速率有利于初始凝固组织中存在的非平衡组织的分散细化．原始组织中的非平衡共晶组织在加热过程中大部分扩散溶解而溶入基体中,剩余部分在加热过程中首先熔化．冷却速率越大的试样在熔化过程中更容易发生二次枝晶臂之间的合并．提出了半固态熔化过程可分为成分均匀化、共晶熔化和部分初生相的熔化和球化三个阶段,不同熔化阶段时,控制性因素不同．熔化后的半固态组织中固态颗粒的尺寸和形貌主要与初始组织的形貌、加热过程中非平衡组织的溶解速度及加热速度有关。     

原位TiC颗粒对喷射成形铝合金组织的影响

利用熔铸-原位反应喷射成形技术制备7075 TiC(2．9l％，体积分数)铝合金半固态坯料，将合金加热到固液两相区不同温度，保温不同时间，淬火固定其半固态组织。采用扫描电镜观察其组织，应用Image Tool软件及截线法统计晶粒尺寸。研究表明，原位TiC颗粒不仅细化喷射成形组织，而且在二次加热保温过程中有效地阻碍晶界的移动，抑制了显微组织的粗化过程，在600℃保温60min后合金平均晶粒尺寸仍小于30μm，表现出良好的钉扎效应。     

掺杂金属离子对α－FeOOH的形态调节作用

采用ＴＥＭ、ＨＲＥＭ、ＤＴＡ和ＸＲＤ等表征方法，研究了掺杂Ｎｉ￣（２＋）、Ｃｒ￣（３＋）、Ｌａ￣（３＋）和Ｃｅ￣（３＋）四种金属阳离子对α－ＦｅＯＯＨ粒子形态的影响及其作用机制。结果表明，掺杂Ｎｉ￣（２＋）和Ｃｒ￣（３＋）可明显提高α－ＦｅＯＯＨ粒子的轴比，而掺杂Ｌａ￣（３＋）和Ｃｅ￣（３＋）则不能；Ｎｉ￣（２＋）、Ｌａ￣（３＋）和Ｃｅ￣（３＋）亦可抑制ａ－ＦｅＯＯＨ枝叉的形成。研究发现，杂质离子改变了铁黄表面和本体结构，且提高铁黄粒子轴比的作用源于其抑制α－ＦｅＯＯＨ短轴方向（１２０）晶面的生长速率。     

浇注温度对AlSi9Mg半固态组织的影响

文章通过对AlSi9Mg合金在不同保温时间、保温温度下得到的显微组织的观察,研究了浇注温度对液相线浇注法制备AlSi9Mg合金半固态组织的影响;实验表明,随着浇注温度的降低,合金显微组织由树枝晶向蔷薇状形态再到球状或粒状组织变化,在605℃,保温30 min左右最佳。     

酸法合成针形超微粒α—FeOOH过程研究：I.晶种制备

探讨了反应温度、通气量、搅拌转速、初始混合状态等对晶种制备过程氧化速率及晶种形态的影响。发现晶种制备阶段存在溶解－氧化动态平衡过程，此时溶液ｐＨ值和［Ｆｅ＾２＋］基本不变；在２５￣５０℃范围内可制得形态较好的单一相α－ＦｅＯＯＨ；随通气量和搅拌转速增加，晶种粒子粒度分布趋于均匀，枝叉和孪晶减少；初始混合状态对晶种最终形态影响不大。     

液态Fe—Sb合金中枝晶生长规律研究

液态Fe-10％Sb合金在熔融玻璃净化和自由落体实验条件下,分别达到429K（0．24TL）和568K（0．32TL）过冷度．深过冷并没有改变合金的相组成,快速凝固组织中只有αFe单相固溶体．熔融玻璃净化实验研究发现,αFe枝晶生长速度随过冷度呈指数函数变化．当过冷度△T〈296K时,枝晶生长速度随过冷度增大而升高,并在296K过冷度处达到极大值1．38m／s．若合金过冷度进一步增大,αFe枝晶生长速度则呈现降低趋势．枝晶生长形态演变的主要规律是,小过冷条件下αFe相以粗大枝晶方式生长,而深过冷合金熔体中形成蠕虫状枝晶．溶质截留程度主要取决于实际枝晶生长速度而不是过冷度大小,同时也与冷却速率相关．由于其结晶温度间隔比较宽大,尽管快速枝晶生长显著抑制了溶质偏析,但是Fe-10％Sb合金仍难以实现完全无偏析凝固．     

喷射沉积合金的半固态成形的研究现状与发展前景

综述了喷射沉积材料的半固态成形的研究进展,展望喷射沉积材料的半固态成形的发展趋势,分析了喷射沉积材料的半固态成形工艺、半固态变形特征和半固态成形的加热和保温过程中组织演变规律,提出高固相分数的触变成形是喷射沉积材料半固态成形的发展方向.