泡沫铝二次发泡工艺用先驱体中TiH2发泡剂的分散性

研究二次发泡泡沫铝工艺用熔体路径发泡先驱体中TiH2的分散性,包括熔体粘度测量、工艺参数对发泡剂分散性影响等。结果表明,610℃是ZLD104合金熔体粘度变化的转折点,低于610℃熔体粘度随温度的变化较大,高于610℃熔体粘度随温度的变化较小;随分散温度、搅拌速度、分散时间的提高,发泡剂分散均匀性提高,但在3 000 r/min,分散30 s的条件下,发泡剂的团聚现象仍然存在;在粘度-温度非敏感区分散发泡剂,并采用挤压使发泡先驱体致密化,以及采用3 000 r/min以上的搅拌速度分散发泡剂,可提高熔体路径发泡先驱体发泡剂均匀性。     

SiCP增强泡沫铝基复合材料的制备工艺研究

将SiC颗粒增强铝基复合材料的制备技术与泡沫铝熔体发泡技术相结合,探索了制备SiC颗粒增强泡沫铝基复合材料的工艺方法。讨论了SiC颗粒与铝基体之间存在的润湿性,界面反应以及SiC颗粒在熔体中沉降等问题,通过选择合适的合金成分,对SiC颗粒进行预处理,采用特定的搅拌和发泡等一系列工艺方案成功地予以解决。在熔体发泡过程中,通过严格控制发泡温度、搅拌速度和搅拌时间等工艺参数,制得了孔隙率基本可调,SiC颗粒和孔洞分布均匀的泡沫铝样品。     

工艺因素对SiCp/AZ91复合材料颗粒均匀性的影响

用半固态搅拌法成功制备出了颗粒分布均匀、孔隙率低的SiCp/AZ91颗粒增强镁基复合材料,研究了搅拌速度、颗粒尺寸、搅拌叶轮旋向、颗粒预处理工艺等因素对SiCp/AZ91复合材料中颗粒分布均匀性的影响。研究发现,颗粒预处理对分布均匀性有显著影响,经过高温预氧化处理的SiC颗粒与镁合金基体润湿性很好,在半固态搅拌制备中能有效改善颗粒与基体的界面结合和颗粒分布均匀性。在其他工艺因素一定时,颗粒粒径越大,分布越均匀;搅拌速度越低,颗粒分布越不均匀。当颗粒较小时(<50μm),搅拌叶轮的旋向对分布均匀性有重要影响。确定优选工艺参数为:上旋桨、半固态等温温度为585℃、搅拌速度为400r/min、颗粒尺寸为50μm、颗粒的体积分数为15%。     

复合铸造工艺参数对A356-SiC_p复合材料显微组织和拉伸性能的影响(英文)

研究复合铸造工艺参数对A356-SiCp复合材料显微组织和拉伸性能的影响。在590、600和610°C的温度条件下,分别以200、400和600 r/min的速度对样品进行半固态搅拌,搅拌时间分别为10、20和30 min。分析SiC颗粒在基体材料中的分布、样品的孔隙率和拉伸性能。结果表明,通过延长搅拌时间和降低搅拌温度,可以提升颗粒分布的均匀性;然而,随着搅拌速度的提高,颗粒分布的均匀性呈先上升后下降的趋势。同时还发现,通过增大所有的工艺参数,孔隙率得到了提高。从抗拉特性来看,最佳的搅拌速度、温度和时间分别为400 r/min、590°C和30 min。与孔隙率相比,增强相分布的均匀性对拉伸性能的影响更明显。     

一种有效添加碳纳米管到合金熔体的工艺优化研究

将纯化后的多壁碳纳米管与铝粉按质量比1∶5混合球磨后压制成块,待合金熔化后,将碳纳米管预制块直接加入铝合金熔体,然后用叶片搅拌器分别搅拌1、2、3、5、10min后取出合金熔体,水淬.采用环境扫描电镜(FESEM)观察碳纳米管在铝硅合金基体中的分布,用能谱分析仪(EDS)确认多壁碳纳米管.结果表明,采用预制块复合叶片搅拌工艺能制备出碳纳米管均匀分散的铝基复合材料,搅拌3 min时,碳纳米管分散性最佳;随着搅拌时间的延长,碳纳米管数量减少,分布密度逐渐减小.     

SiCp/6061Al复合材料搅拌铸造工艺的优化

采用组织分析的方法，研究了搅拌工艺在液态机械搅拌铸造法制备SiCp／6061Al复合材料中对SiC颗粒分布均匀性及铸造缺陷的影响，并运用正交实验法对工艺参数进行了优化。结果表明：在温度760℃，搅拌速度1200r／min，搅拌时间25min的工艺条件下，可得到SiC颗粒分布均匀、铸造缺陷较少的铝基复合材料。     

搅拌工艺参数对SiC_p/Al复合材料颗粒分布的影响

采用机械搅拌法制备了不同SiCp含量Al基复合材料,研究了搅拌参数对颗粒分布的影响。通过SEM和XRD对SiCp在基体中的分布及复合材料的物相成分进行了分析。结果表明,搅拌桨直径为60mm,叶片倾角为30°,搅拌速度为680r/min时制得的复合材料,其SiCp分布均匀且无明显气孔生成。在慢冷条件下浇注的复合材料无明显颗粒沉降现象发生。物相分析显示有MgAl2O4、Mg2Si生成,没有发现有害界面反应产物Al4C3。     

SiC_P/7085复合材料制备工艺及实验研究

采用半固态金属-增强相混合工艺制备SiC颗粒体积分数为10%的SiC_P/7085铝基复合材料,研究微米SiC颗粒在机械搅拌、超声搅拌和复合搅拌等工况下在7085铝基体中的分布规律以及不同制备工艺对SiC_P/7085复合材料拉伸性能的影响规律。结果表明:机械搅拌能够改善颗粒分布的均匀性,但同时会增加气孔缺陷;超声搅拌能有效减少复合材料中的气孔数量;采用复合搅拌工艺(30min机械搅拌+30 min超声搅拌)制备的SiC_P/7085复合材料颗粒分布均匀、气孔显著减少,抗拉强度较基体合金有较大提高,其中SiC颗粒尺寸为80、30μm的复合材料的最大抗拉强度较基体分别提高了57%和67%。     

泡沫铝芯填充合金的制造工艺技术研究

介绍了熔体发泡法制备泡沫铝的工艺方法,分析了增粘剂加入量、TiH2加入量和保温发泡时间对泡沫孔结构的影响.得出了制备具有均匀孔结构泡沫铝的工艺参数.     

电磁搅拌对Al-Ti-B线材微观组织的影响

为了有效控制Al-Ti-B合金线材微观组织中的TiAl3化合物颗粒的状态,研究了Al-Ti-B合金熔体进行电磁搅拌与连续铸挤线材成形过程中,搅拌温度及搅拌时间对化合物TiAl3颗粒的大小、形态及分布的影响。结果表明,电磁搅拌时间的延长可以使TiAl3颗粒的聚集现象消除,颗粒破碎细化,分布趋于均匀,电磁搅拌30min可达到最佳效果;搅拌温度直接影响熔体粘滞力的大小,搅拌温度升高可消除TiAl3颗粒团聚带,改善颗粒的分布,电磁搅拌温度控制在800℃为最佳。     

半固态搅拌制备颗粒增强铝基复合材料

采用半固态搅拌铸造法制备了SiC_p含量为17%的SiC_p/A357铝基复合材料,研究了搅拌温度、搅拌速度和搅拌时间对SiC_p分布均匀性的影响并进行了优化。结果发现,与液态搅拌相比,在铝合金半固态温度区间搅拌有利于减少吸气和促进SiC_p的均匀分布,但搅拌温度太低会使SiC_p在搅拌过程中被较大的初生相推挤到边界处,导致SiC_p分布不均匀;提高搅拌速度和延长搅拌时间可以提高SiC_p分布均匀性,但搅拌时间过长,SiC_p分布均匀性将变差。试验条件下优化后搅拌工艺参数:搅拌温度为610℃,搅拌速度为800r/min,搅拌时间为25min。制备的φ240mm×330mm、质量为41kg的大规格铝基复合材料铸锭组织中SiC_p分布均匀。     

ZL101泡沫铝合金制备技术研究

以ZL101为基体材料,利用熔体发泡法制备泡沫铝合金,通过控制增粘温度、增粘物质和发泡物质的加入方式、发泡温度等关键参数获得稳定的制备工艺参数.实验结果表明,在660℃增粘效果要好于在700℃以上增粘;TiH2采用铝箔包裹方式加入可以有效减少加入过程的烧损量;加入发泡剂过程中使用带有下旋压力的双层折叶搅拌浆有利于将TiH2快速分散均匀和减小泡沫铝底部实心层;发泡温度为645℃时可以获得孔径较均匀的泡沫铝合金.     

电磁搅拌制备TiB_2颗粒增强7055铝基复合材料的研究

在电磁搅拌的条件下,通过盐-熔体原位反应生成了亚微米级TiB_2增强颗粒,并在熔体凝固过程中施加电磁搅拌,获得TiB_2颗粒增强的7055基复合材料铸态组织.试验结果表明,电磁搅拌作用下,熔体的传热和传质速度增加,铝液与反应盐的接触面积也增大,TiB_2颗粒的生成量大大提高,并促进了颗粒在基体中的弥散分布,减少了颗粒的团聚;同时,在熔体凝固过程中施加电磁搅拌,提高了基体材料的致密度,细化了基体晶粒尺寸.     

铝熔体搅拌过程中桨叶磨损因素分析

磨损是铝熔体搅拌叶片失效的一个主要原因,故对叶片进行磨损分析具有重要意义。为了研究流体环境和搅拌工艺参数对叶片磨损性能的影响,基于流固耦合分析方法,应用FLUENT与ANSYS Workbench对搅拌叶片进行数值模拟分析,得到搅拌叶片在搅拌过程中所受的剪切应力分布和等效应力分布,从而判断叶片的磨损情况。并运用专业的疲劳分析模块Fatigue tools对叶片进行了疲劳寿命分析。结果表明:随搅拌速度的增大,叶片表面冲蚀磨损加剧;随温度的升高,叶片表面冲蚀磨损程度先大幅度减弱后趋于稳定;叶片倾斜角60°时表面磨损最严重。此外,铝液腐蚀进一步加大了对叶片的磨损作用。     

影响铝基复合材料中SiC颗粒分布均匀性的工艺因素

利用组织分析的方法,研究了工艺措施对液态机械搅拌铸造法制备的SiCp/6061A1复合材料中SiC颗粒分布均匀性的影响.结果表明:真空状态下650℃预处理3h.可提高SiC颗粒表面的活性,改善增强颗粒与铝液之间的润湿性;在Ar气流量0.4 m3/h.温度760℃,搅拌速度1500 r/min,搅拌时间25rain的工艺条件下,可得到增强颗粒分布均匀、气孔和夹渣极少的铝基复合材料.     

闭孔泡沫铝材料制备过程中气泡的形成与演化

以熔体直接发泡法制备闭孔泡沫铝材实验为基础,通过获得不同实验阶段的泡沫铝样品,以及对实验样品切面或断面进行观察和分析,描述了在熔体发泡法制造泡沫铝过程中TiH2加入熔体后的分解过程,原始气泡的形成方式以及产生的气泡和未分解TiH2的存在状态;解释了气泡进一步长大的原因和未分解的TiH2如何释放气体;表述了气泡的合并和无泡层的形成.结果表明:未分解的TiH2颗粒粘附在熔体内形成的较小气泡表面,即气/液相界面上;在恒温发泡过程中气泡壁上吸附的尚未分解的TiH2颗粒进一步分解并向气泡内释放气体,使气泡长大;相邻气泡壁上的TiH2局部浓度较高并集中释放气体,导致气泡壁破裂及气泡间的合并.     

搅拌工艺对SiCp/A356复合材料中SiC颗粒分布及性能的影响

采用不同的半固态搅拌工艺(变化搅拌速度和搅拌时间),制备了SiC颗粒增强A356复合材料。利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和磨损试验机研究了搅拌工艺参数对复合材料中SiC颗粒的分布、孔隙率以及磨损量的影响。结果表明,在搅拌速度550 r/min、搅拌时间30 min下,制备的SiCp/A356复合材料SiC颗粒分布均匀,孔隙率相对较低,耐磨性好。     

颗粒增强铝基复合材料搅拌摩擦加工的研究现状及展望

从增强相在铝基体中的分布均匀性、铝基体晶粒形状尺寸变化、添加颗粒对复合材料综合力学性能的影响等方面出发,详细介绍了目前搅拌摩擦加工技术在制备碳化硅(SiC)、氧化铝(Al_2O_3)和碳纳米管等颗粒增强铝基复合材料研究中取得的阶段性成果;总结了采用搅拌摩擦加工技术制备颗粒增强铝基复合材料工艺过程中亟待解决的共性问题,包括:颗粒含量的提高,颗粒添加方式的改进、增强相颗粒种类的扩展等。     

TiB2／Al复合材料熔体的表观粘度

采用旋转柱体法研究了TiB2颗粒增强铝基复合材料熔体的表观粘度随温度的变化.结果表明,由于温度升高和转子的搅拌,陶瓷颗粒的分布变得均匀,熔体粘度在750～780 ℃时产生第一次不连续变化;之后颗粒沉降开始,熔体粘度在780～830 ℃温度段内开始逐渐增大.     

AlSi12合金泡沫的真空发泡制备工艺研究

为克服现有熔体发泡制备泡沫铝工艺中发泡剂含量高所带来的成本高、分散性差、与发泡工艺匹配难、降低材料性能等负面影响,本文采用新型真空发泡法制备AlSi12合金泡沫,并对其中的初始气孔及真空发泡AlSi12合金泡沫孔结构的形成及控制工艺进行了研究,结果表明：（1）AlSi12合金在620℃熔化保温1h、添加1%SiC和2?以2000r/min的速度搅拌10min增粘、添加微量（0.02%wt）TiH2以2000r/min的速度搅拌6min的条件下可获得均匀细小的初始气孔;（2）在真空度为5Pa下发泡10s,真空下冷却6min的条件下,获得了平均孔径2.4mm,孔隙率83.7%,孔结构均匀的AlSi12合金泡沫;（3）初始气孔以SiC、Al2O3、SiO2等第二相为气泡非均质形核的核心。