A2017半固态合金二次加热组织演化

对SCR技术制备的A2017半固态坯料进行二次加热,利用光学显微镜,电镜,图像分析仪等手段,对坯料二次加热微观组织的演化进行了研究·实验结果表明,在相同加热温度条件下,随着保温时间的延长,晶粒平均等积圆直径增大,晶粒越来越圆整,液相率增加;提高二次加热温度,晶粒长大和球化速度加快·二次加热最佳工艺条件为加热温度580℃,保温时间40～60min或者加热温度600℃,保温20～40min,晶粒平均等积圆直径为70～90μm,固相率在70%左右,适合于半固态加工·组织演化机制分析表明,加热初期阶段,液相少,晶粒主要通过碰撞熔合快速长大;随着保温时间延长,液相增加,晶粒主要通过原子扩散慢速长大并发生...     

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．     

温度对喷射成形7075+TiC铝合金触变成形的影响

采用Gleeble-1500热模拟机,对原位反应喷射成形7075 TiC铝合金进行半固态压缩变形,通过扫描电镜观察其变形后纵横截面的组织,用Imagetool软件及平均截线法统计晶粒尺寸.研究表明,晶粒尺寸随着变形温度的升高而增大,对应580～620℃的变形温度,晶粒尺寸分布范围为10～21 μm;当变形温度为610℃,变形速率为1 s-1时,合金表现出良好的半固态触变成形性能.     

原位颗粒含量对半固态7075铝合金组织的影响

制备具有不同原位TiC颗粒含量的喷射沉积7075铝合金,在610℃和620℃进行二次加热并保温30min,淬火固定半固态组织.采用扫描电镜观察其组织,利用平均截线法统计其晶粒尺寸,分析不同颗粒含量对喷射沉积7075铝合金半固态组织的影响规律.结果表明:当TiC颗粒含量达到2.91%(体积分数)时已经产生良好的钉扎效果,使得合金基本保持喷射沉积组织特征,能够满足后续的半固态成形工艺要求;TiC颗粒含量超过2.91%后,晶粒尺寸会进一步减小,但晶界上的颗粒明显增多并呈网状分布;TiC颗粒含量小于2.91%时,局部区域发生晶粒的异常长大现象,使合金组织的均匀化程度下降.     

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.     

直接使用半固态等温热处理法将工业冷轧ZL104铝合金制备成半固态坯

Semi-solid isothermal heat treatment was proposed to directly process cold-rolled ZL104 aluminum alloys and obtain semi-solid billets. The effects of two process parameters, namely, temperature and processing time, on the microstructure and hardness of the resulting billets were also experimentally examined. Average grain size (AGS) increased and the shape factor (SF) of the grain improved as the process temperature increased. The SF of the grain also increased with increasing processing time, and the AGS was augmented when the processing time was prolonged from 5 to 20 min at 570°C. The hardness of the aluminum alloy decreased because of the increase in AGS with increasing temperature and processing time. The optimal temperature and time for the preparation of semi-solid ZL104 aluminum alloys were 570°C and 5 min, respectively. Under optimal process parameters, the AGS, SF, and hardness of the resulting alloy were 35.88 μm, 0.81, and 55.24 MPa, respectively. The Lifshitz–Slyozov–Wagner relationship was analyzed to determine the coarsening rate constant at 570°C, and a rate constant of 1357.2 μm3/s was obtained.     

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.     

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℃.     

Effect of Slope Plate Variable and Reheating on the Semi-Solid Structure of Ductile Cast Iron

Semi-solid metal casting and forming is a promising production method for a wide range of metal alloys, In spite of many applications for semi-solid processed light alloys, few works have reported on the semi-solid processing of iron and steel. In this research, an inclined plate was used to change the dendritic structure of iron to globular. The effects of the length and slope of the plate on the casting structure were examined. The results show that the process effectively changes the dendritic structure to globular. A sloped plate angle of 7.5° and length of 560 mm with a cooling rate of 67 K· s^-1 gave the optimum graphite nodu- larity and solid particle globularity. The results also show that the sloped plate more easily prevents inoculant fading since the total time processing is rather short. In addition the semi-solid ductile cast iron prepared using the inclined plate method was reheated to examine the effect of reheating conditions on the microstructure and coarsening kinetics of the alloy. The solid fractions at different reheating temperatures and holding times were used to find the optimum reheating temperature range.