浇注温度对合金熔体冷却规律和半固态组织的影响

介绍了一种实验室自主研发的轻合金半固态浆料制备设备--锥桶式流变成形机(TBR),该设备利用刻有凸纹和沟槽的内、外锥桶的相对转动,使合金熔体在凝固过程中受到剧烈的剪切搅拌,从而获得合金半固态浆料.对TBR工艺的传热模型进行了推导,以A356为实验材料得出制备的A356铝合金半固态浆料温度与浇注温度的关系式,同时分析了不同浇注温度下合金熔体的冷却规律和获得的半固态组织形貌.结果表明,适当降低A356合金熔体的浇注温度可以延长初生固相受到的剪切时间和增加剪切次数,从而获得细小、均匀的半固态组织.当浇注温度为640℃时,初生固相平均晶粒尺寸为68μm,形状因子为0.82.     

流变压铸工艺参数对半固态A356铝合金充填性的影响

研究了半固态A356铝合金浆料的成形温度、压射比压和压射冲头速度对半固态A356铝合金流变压铸充填性的影响.实验结果表明:较高的半固态A356铝合金浆料的成形温度有利于获得良好的充填性.压射比压和压射冲头速度对半固态A356铝合金浆料充填性也具有较大的影响.在本实验条件下,压射冲头速度越大或压射比压越大,充填性越好.试片的壁厚对半固态A356铝合金浆料的充填性影响较大,试片壁厚越大,越容易充填.此外,采用低过热度浇注和弱电磁搅拌技术制备的A356铝合金浆料和流变压铸试片的组织分布很均匀,有利于获得优质的半固态压铸件.     

半固态钢铁材料直接轧制成型技术的工艺研究

自行设计和制造出一套半固态钢铁材料制备与直接轧制装置.采用重直于水平面的布置方式,有空心水冷球墨轧辊等设备条件,可满足半固态钢铁材料直接轧制成型的试验要求,可轧制出所需内部组织和性能的产品.通过试验研究发现,影响半固态浆料流变轧制成型工艺稳定性的因素中,均匀稳定的半固态浆料定量输送技术是直接轧制成型工艺的技术关键.其他一些因素还会直接影响到轧制产品的组织及性能.     

半固态金属成形技术的发展及应用现状

从半固态成形技术的背景、半固态金属浆料的制备、半固态金属的成形工艺等方面论述了半固态金属成形技术的发展及研究现状,并叙述了我国及发达国家半固态金属成形技术的应用现状。介绍了半固态金属浆料的制备方法(如机械搅拌法、电磁搅拌法、应变诱发熔体激活法、粉末冶金法等)、半固态金属的成形工艺方法(如半固态塑性加工:半固态锻造、半固态挤压和半固态轧制等;半固态压铸:流变铸造和触变铸造),并概述了各种成形工艺方法的基本原理及所加工产品的范围。     

半固态金属成形技术的发展现状

主要介绍了半固态金属成形工艺、浆料制备方法等方面的成果与动向。并展望了半固态金属加工技术的前景和意义。     

半固态钢铁材料直接轧制成型技术的工艺研究

自行设计和制造出一套半固态钢铁材料制备与直接轧制装置．采用重直于水平面的布置方式，有空心水冷球墨轧辊等设备条件，可满足半固态钢铁材料直接轧制成型的试验要求，可轧制出所需内部组织和性能的产品．通过试验研究发现，影响半固态浆料流变轧制成型工艺稳定性的因素中，均匀稳定的半固态浆料定量输送技术是直接轧制成型工艺的技术关键．其他一些因素还会直接影响到轧制产品的组织及性能．     

内冷搅拌法细化AZ系镁合金半固态浆料初生相的研究

提升镁及其合金强度和室温韧性是扩展镁及其合金应用的关键技术,对镁合金凝固过程半固态处理是改善微观组织、提高产品质量的一个重要工艺途径.因此,本文提出内冷搅拌法制备非枝晶AZ系镁合金半固态浆料,采用快速淬火研究内冷搅拌过程AZ系镁合金半固态浆料初生相演变规律.通过观察金相微观组织发现,在金属熔体与平衡体质量比为3:1、平...     

半固态Al-28Pb铸锭中Pb的分布

为有效解决铸造 Al- 2 8Pb润滑材料存在的 Pb分布不均问题 ,开发了半固态 Al- 2 8Pb加工技术 ,通过对不同固相率半固态浆料的常规铸锭中 Pb的分布进行研究 ,得到了半固态浆料固相率与铸锭中 Pb分布之间的关系。研究结果表明 ,随着浆料固相率的增大 ,铸锭中不同部位 Pb颗粒尺寸的差别逐渐减小 ,当固相率大于 4 5 %时 ,Pb颗粒尺寸的差别基本得以消除 ,尺寸相当的 Pb颗粒可均匀地分布在整个铸锭中。     

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℃.     

高铬铸铁半固态成形工艺的研究进展

高铬铸铁具有优良的耐磨性,是最重要的耐磨材料之一,广泛应用于机械、冶金、采矿及矿产品加工等行业。近年来,半固态成形技术被专家们称为21世纪最有发展前景的近净成形技术,低熔点合金半固态成型技术已经成功应用于商业领域,但在高熔点材料的半固态成形技术仍处于实验研究或半工业性试验阶段。主要综述了高铬铸铁的半固态成形工艺、半固态浆料制备方法及对其后续工作的展望。     

Study on Semi-solid Rheocasting Forming for Magnesium Alloy by Mechanical Stirring

In this paper the effect of pouring temperature of magnesium melt, preheating temperature of the barrel of screw mixer and shear rate on the solidified microstructures of semi-solid slurry was investigated by mechanical stirring method. The appropriate processing parameters of slurry preparation were obtained. The mold filling for thin walled casting was examined. Results indicated that the solid volume fraction of non-dendritic structure increased with decrease in pouring temperature of magnesium melt and ...     

A356铝合金半固态成形的数值模拟

利用ANSYS有限元模拟软件,通过对温度场与速度场的耦合数值模拟,分析了触变成形过程中充型温度对A356合金半固态浆料流动及温度分布的影响.模拟结果表明:当充型温度为590℃,压射速度为5 m/s时,半固态浆料充型平稳,没有形成喷溅和卷气现象,温度分布没有明显的热节区域形成,半固态浆料成形效果最理想,有利于获得充型完整、轮廓清晰、内部组织致密的半固态成形件.通过实验对数值模拟所获得的工艺参数进行了验证.     

硅灰耐高温低密度水泥浆的研究

用硅灰作高温稳定剂,漂珠为减轻剂,与G级油井水泥配制密度为1•5g/cm3的水泥浆。该水泥浆的特点是:①密度低,用水量小;②在低温下强度高、滤失量低、析水为零、稠化时间可调、流变性好,能满足施工工艺的要求;③水泥石能承受高温,在350℃、20MPa下养护3天,强度达12MPa。该低密度水泥浆可用于低压易漏地层稠油热采井的固井,并可大大减轻因高温引起的水泥石强度衰退,延长油井的寿命。     

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%.     

Inhibition of stray grains at melt-back region for re-using seed to prepare Ni-based single crystal superalloys

Assisted by the mold preinstalled an alumina tube into seed segment, the influence of the original primary dendrite spacing of seed on the formation of stray grains at melt-back region was investigated during Ni-based single crystal casting using seeding method. The results showed that the interface reaction between the seed and mold as well as the formation of stray grains at the surface of seed were avoid using an alumina tube with surface roughness of 0.35 μm as the mold inner wall. As the original primary dendrite spacing of the seed decreased to less than 201 μm, the morphology of un-melted solid phase in semi-solid zone changed from isolated dendrite stem to the complex network, resulting in the inhibition of the formation of stray grains inside of the seed. The seed with original primary dendrite spacing of 201 μm was also successfully re-used to fabricate single crystal casting.     

连铸保护渣渣膜润滑的研究现状

连铸中，特别是高速连铸条件下，渗入结晶器与凝固坯壳之间的保护渣渣膜的润滑状态对连铸过程有着重要的影响，本文介绍了国内外对渣膜润滑的主要研究成果。     

复合锭直接水冷半连续铸造过程的研究

在传统结晶器中安装了冷却板,采用直接水冷半连续铸造法实现了用于生产钎焊板的铝合金复合锭的实验室制备,并对半连续铸造过程及工艺进行研究,主要研究了铸造过程中接触面附近温度场分布、复合锭接触面两侧的宏观形貌、微观组织及成分分布、硬度分布.结果表明:在冷却板的作用下接触面附近形成了一层具有一定厚度的半固态层,从而保证复合铸造过程的顺利实现,复合锭中两种铝合金接触面结合较好,且为一种冶金结合,接触面两侧的成分分布和硬度分布有较好的对应关系.     

铝合金半固态触变充型过程的计算机模拟

分析半固态AlSi7Mg合金触变充型过程中各个阶段浆料的压力和速度变化特征,建立耦合半固态表观粘度的三维流场数学模型,在考虑半固态边界条件和气体阻力方程基础之上,采用SOLAVOF法对铝合金件的触变充型过程进行模拟计算.结果表明, 入流速度大小对半固态浆料充填流态有显著影响.小的入流速度浆料充填流态倾向于采用平稳充型,同时气孔等缺陷产生倾向也小.与刹车泵体轴向注入工艺相比,在一定入流速度下,采用径向注入工艺成形阻力较小,充型中不会出现充不满的铸造缺陷.上述模拟结果与实际相吻合.     

Investigation of rheo-diecasting mold filling of semi-solid A380 aluminum alloy slurry

The rheo-diecasting mold filling capacity and the microstructure of the semi-solid A380 aluminum alloy slurry were investigated. The results show that the mold filling capacity was strengthened with increasing pouring temperature or increasing injection pressure. Under certain process parameters, the mold cavity was fully filled. However, the mold filling capacity decreased with increasing holding time. The mold filling capacity was improved with increasing shape factor of primary α(Al) grains; however, the solid fraction and the grain size significantly increased at the same time. In addition, the microstructures along the route of the spiral samples obviously differed. The grain size decreased gradually from the near-end to the far-end, whereas the shape factor increased gradually.     

Numerical simulation on reho-diecasting mould filling of an automobile master brake cylinder

An apparent viscosity model of semi-solid A356 aluminum alloy has been developed and the software Castsofl6.0 coupled with the model has been used to simulate the mould filling of an automobile master brake cylinder with the semi-solid A356 aluminum alloy slurry. The simulation results are in agreement with the practical filling process, indicating that the apparent viscosity model is feasible and can be used to simulate the mould filling of the semisolid A356 aluminum alloy slurry and can be used to optimize the filling process and the design of dies. A higher injection pressure, a higher ingate flow velocity of the semi-solid slurry, and a higher slurry temperature are advantageous to the mould filling of the automobile master brake cylinder.