新型高强度铸造铝合金的热处理工艺研究

本论文采用正交实验,对新型高强度铸造铝合金的力学性能影响因子进行分析,确定出最佳的热处理工艺：固溶处理温度550℃,固溶处理时间16h,时效温度150℃,时效时间10h。在此工艺条件下铝合金具有优良的力学性能,抗拉强度σb可达到498MPa,延伸率δ为6．8％。     

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.     

稀土含量对新型铸造铝合金组织和性能的影响

本文通过拉伸实验、金相分析，研究了稀土含量的变化对新型铸造铝合金的金相组织及其力学性能的影响，初步分析了稀土在新型铸造铝合金中的变质机理。     

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%.     

用稀土镁复合锌基铝合金生产轴瓦、蜗轮等零件

在锌基铝合金的基础上，通过添加适量的镁、稀土等元素，获得了机械性能更加优良的新型合金材料，减轻甚至消除了原合金在凝固时的枝晶偏析现象 .在实践过程中，根据合金的铸造特性和零件的结构特点，采取了相应的工艺手段，消除了由于枝晶偏析造成的缩孔及缩松现象，成功地制造出轴瓦、蜗轮等合格铸件提出了合金成份，分析了合金的物理性能和力学性能，详细叙述了在铸造过程中应采取的工艺措施，对实践有一定的指导意义     

电磁场对复杂黄铜凝固组织及性能的影响

通过对水平连铸黄铜棒添加电磁场后的铸态组织、密度、力学性能的研究,分析了电磁场对复杂黄铜铸造的影响.分别进行了普通水平连铸和加电磁场水平连铸试验,研究了电磁场作用下黄铜水平连铸铸坯的凝固组织、力学性能、物理性能等的变化,为黄铜的加电磁场水平连铸生产提供合理的电磁场设计、优化铸造工艺奠定一定基础.     

加压凝固熔模铸造制备纤维增强铝基复合材料

将熔模精密铸造和预制型液态浸渗技术相结合,开发了一种制备连续(长)纤维增强铝基复合材料的加压凝固熔模精密铸造工艺.该工艺将增强纤维的放置和零件的蜡模制作相结合,可直接生产出高精度的近净形复合材料零件.选定了Sumitomo Chemical公司生产的Altex SN型γ-Al2O3纤维作为复合材料的增强体,并开发了适合加压凝固熔模精密铸造工艺条件的铝合金基体材料AlZn6Mg1Ag1.试验表明这种γ-Al2O3连续纤维增强铝合金复合材料对加压凝固熔模精密铸造工艺有较好的适应性,并有非常理想的强度性能,具有广阔的应用前景.热处理(T6)后复合材料沿纤维方向的抗拉强度σb,0° =1 003 MPa,垂直于纤维方向的抗拉强度σb,90° =220 MPa.     

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.     

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     

国内科技期刊亮点

对一种新型楔形压制工艺的探索快速凝固Al-Fe-V-Si系耐热铝合金,具有良好的室温及高温力学性能、高比强度、比刚度以及较强的耐腐蚀能力。实践证明,采用多层喷射沉积技术制备的Al-Fe-V-Si合金具有多种优点。     

不同磁场条件对双流铸造7075铝合金组织的影响

成功研制了双流低频电磁半连续铸造铝合金的设备,使用该设备实现7075铝合金连续稳定的铸造,为工业实现多流低频电磁半连续铸造提供实验基础.利用此铸造设备,对比研究双流铸造中不同磁场条件对7075铝合金组织的影响.研究发现:相邻线圈电流方向相反时铸锭宏观组织略微好于线圈电流方向相同时;随着电流强度的增大,晶粒逐渐得到细化,当电流强度大于160 A后,磁场作用基本达到最佳效果;励磁电流频率小于等于10 Hz或者大于等于30 Hz均无法改善合金组织,当励磁电流频率为20 Hz的时候,铸锭晶粒相对细小,分布均匀,且宏观偏析得到了显著抑制.     

熔体超声处理对7050铝合金铸锭宏观偏析的影响

采用SPECTRO-MAXx立式直读光谱仪和Leica金相显微镜,研究超声外场下7050铝合金半连续铸锭中微观组织的演变规律及溶质元素Zn,Mg和Cu的宏观偏析行为。研究结果表明:熔体超声处理后的铸锭组织变得细小,混晶减少,溶质元素的宏观偏析程度得到弱化,且随着超声功率的增大,溶质元素分布更加均衡,在240 W超声功率作用下,Zn,Mg和Cu的偏析比由未加超声时的1.243,1.158和1.190分别降低为1.086,1.098和1.110;超声外场的引入使得液穴变浅,由铸锭收缩引起的溶质元素在枝晶间的横向流动作用减弱;晶粒的有效细化导致液固两相的相对运动速度减弱;溶质原子的扩散程度得到强化是超声弱化偏析的主要原因。     

半固态ZL116合金挤压成形与显微组织

采用电子显微镜、卧式挤压机及电子拉伸机,研究了ZL116合金近液相线铸造的铸态显微组织,进行了触变挤压成形实验,测试了成形件的力学性能.结果表明:用近液相线半连续铸造法可以制备出具有蔷薇状组织的ZL116合金半固态坯料,当在575℃进行二次加热时,有大量细小、分布均匀的硅颗粒出现,有利于合金的半固态成形;利用800 T卧式挤压机,触变挤压飞机用的合金支架,热处理后抗拉强度Rm值达320 MPa,断后伸长率A达到11.4%.     

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.     

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·     

电磁场对5052铝合金铸轧板材组织性能的影响

在传统铸轧过程中施加静磁场和交变振荡电磁场,生产5052铝合金板材,并主要通过显微观察,研究了铸轧工艺对板材的显微组织的影响.结果表明:在浇铸温度为690℃下,同传统工艺板材相比,施加静磁场(025T)生产的5052铝合金板材枝晶生长受到抑制,显微组织得到细化并分布均匀化,但晶粒大小不均匀;采用025T磁场和450A的交变电流生产时,产生电磁振荡效应,中心组织为均匀的等轴晶.交变振荡电磁场铸轧使整个板材等轴化效果最好.屈服强度和抗拉强度分别为122和235MPa,板材性能最优.     

稀土Ho对Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金显微组织和力学性能的影响

[目的]为了提高Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金的综合性能,研究了稀土钬(Ho)对Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金显微组织及力学性能的影响。[方法]采用金相显微镜、扫描电镜观察、能谱仪和拉伸试验等方法对稀土钬(Ho)改性Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金显微组织和力学性能进行了研究。[结果]加入Ho能够细化基体组织、净化晶界,使呈网状连续分布的晶界变为断续的岛状和鱼骨状;当稀土Ho的含量为0.5%时,晶粒达到最小最细状态,且合金熔铸缺陷明显减少,合金的抗拉强度为244 MPa,伸长率为2.92%,韧性达到最大值;随着Ho含量的增加,合金中生成了一种新相Al_3Ho,该相较软,析出在晶界,从而降低了合金的硬度。[结论]加入适量稀土元素Ho可以有效细化Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金的组织,显著提高合金的塑性及韧性,但硬度下降。     

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。     

Kinetics of recrystallization for twin-roll casting AZ31 magnesium alloy during homogenization

The kinetics of recrystallization for twin-roll casting AZ31 magnesium alloy with different thicknesses during homogenization was analyzed. It is shown that fine grains are first formed at the boundaries of deformed bands in the twin-roll casting slab. The recrystallized grains with no strain are gradually substituted for the deformed microstructure of twin-roll casting AZ31 magnesium alloy. The incubation temperature and time for the recrystallization of a twin-roll casting AZ31 magnesium alloy strip with a thickness of 3 mm are lower and shorter than those of the 6-mm thick strip, respectively. The 3-mm thick twin-roll casting magnesium alloy has finer grains than the 6-mm thick strip. The activation energies of recrystallization for twin-roll casting AZ31 magnesium alloy slabs with the thickness of 3 and 6 mm are 88 and 69 kJ/mol, respectively. The kinetics curves of recrystallization for twin-roll casting AZ31 magnesium alloy were obtained.