铝硅合金流变模型及应力-应变本构关系的研究

通过Al-Si合金准固态流变性能的测试，建立了该合金准固态流变模型，并推导了轴对称铝硅合金铸件凝固过程应力-应变本构方程，为开展铸件凝固过程热应力数值模拟和热裂预测提供了可靠的理论依据．     

稀土对高强度铸造铝铜合金的影响

本文利用自行设计的实验装置研究了富Ｃｅ稀土，镧和钇加入量对ＺＬ２０５合金凝固过程准固态强度，强度增长率，准固态区间，断裂应变，裂纹总长度，最大裂纹宽度的影响。     

稀土对高强度铸造铝铜合金的影晌

本文利用自行设计的实验装置研究了富Ｃｅ稀土、镧和钇加入量对ＺＬ２０５合金凝固过程准固态强度、强度增长率、准固态区间、断裂应变、裂纹总长度、最大裂纹宽度的影响。     

铸件凝固组织微观模拟的研究进展

综述了铸件凝固过程微观组织模拟的研究进展，详细介绍了确定性方法、随机性方法、相场方法的发展过程．论述了共晶合金和枝晶合金凝固组织的数值模拟进展．最后，预测了凝固组织数值模拟研究的未来发展方向。     

非平衡凝固对随后固态转变的影响

基于Fe-Ni包晶合金,Fe-B共晶合金和Ni基高温合金在快速凝固条件下的液/固相变过程对随后固态相变的影响规律,综合论述了非平衡凝固抑制包晶反应决定δ/γ转变路径,控制亚稳/稳态相转变和细化沉淀相等作用.结合相关理论分析了非平衡凝固过程与固态相变的内在物理联系.上述研究体现出进行非平衡凝固与固态转变一体化研究的科学意义.     

高温合金铸件凝固过程模拟的CA-FE法

运用现代造型软件PRO/E和有限元分析软件ANSYS,并且利用MATLAB软件的计算功能和图形功能,实现了对复杂高温合金铸件凝固过程的温度场和微观组织的仿真;同时耦合了铸件凝固过程模拟的微观动力学模型和宏观温度场模型,建立起实用高效的CA-FE集成模拟法。运用该模拟法研究某航天发动机高温合金铸件,得到其凝固过程的温度场及其微观晶粒组织,模拟结果和实际符合较好。     

纯铜在凝固中微观组织演化的模拟

利用连续准瞬时形核模型和CA模型，结合凝固过程中传热、枝晶尖端生长动力学等因素作用，建立了一个二维元胞自动机模型，并根据这个模型模拟了纯铜铸件在凝固过程中形核、生长的微观过程．将模拟结果与实际组织进行比较表明，该模型可以近似地描述纯铜的凝固组织。     

铝硅合金准固态力学性能测试装置及应用

热裂与其合金的准固态力学性能密切相关。本文利用自制的准固态力学性能测试装置,对Al—2％Si合金的准固态力学性能进行了研究,测试结果表明,该合金的热脆性温度区间为26℃,在热脆性区间其强度最大值仅为0.58MPa,易产生热裂。     

挤压铸造Al2O3／Al—Si合金复合材料的凝固组织与凝固模型

利用挤压铸造技术制备Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ－Ｓｉ合金复合材料，研究了这种复合材料的凝固组织，结果表明，氧化铝纤维可作为铝硅合金中硅相非相自发形核的衬底，但是未观察到纤维α相的细化作用，氧经铝维生素与浸渗压力影响了复合材料的凝固过程，复合材料具有不同于普通基全合金的最终凝固组织，棋于实验结果和凝固理论，提出了Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ－Ｓｉ合金复合材料的凝固模型。     

ZL114A合金凝固过程应力变化

以ZL114A合金为研究对象,采用铸造合金熔体凝固特性分析仪对该合金进行动态凝固应力测试,研究了铸造工艺参数对ZL114A合金应力框铸件应力影响。实验结果表明,ZL114A合金凝固过程对应力框铸件的应力状态及变化有重要影响。随着浇注温度的升高,粗杆最小应力值和最终应力值增加。冷却速率增加,粗杆最小应力值变小,最终应力值增加。与未变质试样相比,经Sr变质处理后,粗杆最小应力值减小,最终应力值增加。     

Prediction of the solidification structure of casting and heterogeneous nucleation

The frequency of heterogeneous nucleation during the solidification of Al-Si binary alloy was estimated by comparing experimentally obtained macrostructures of castings with numerically simulated ones. A molten alloy was unidirectionally solidified from a water-cooled copper chill in an adiabatic mold. The location of columnar to equiaxed transition (CET) in the solidified alloy ingot was measured. A numerical simulation for grain structure formation based on the Monte Carlo method was carried out, and the frequency of heterogeneous nucleation in the alloy was evaluated by producing similar structure with the experimental one. The frequency of heterogeneous nucleation was expressed as a probabilistic function with an exponential form of undercooling that determines the probability of nucleation event in the simulation. The value of the exponent is regarded as the nucleation parameter. The nucleation parameter of Al-Si binary alloy varied with initial Si content.     

AI—Si合金在汽车工业中的应用前景及研究现状

AI－Si合金由于其良好的性能已在汽车工业中得到了广泛应用。为了改变共晶硅和初晶硅的形态和分布,以期得到不同性能要求的铸件,必须对AI－Si合金进行变质处理。然而,Na、Ar、P变质处理均存在不同程度的局限性,如何改进变质效果,解决已存在的问题,研究者已作了很多富有成效的工作。为了进一步扩大AI合金在汽车工业中的应用,研究者们一直在进行新型铝合金材料的研究,尤其是高硅铝合金的发展,已引起人们的广泛重视。本文对上述工作进展作一回顾。     

半固态镁合金压铸充型过程的数值模拟研究

在考虑半固态AZ91D镁合金充型过程的压力和速度变化特征的基础上,建立了模拟计算所需要的表观黏度数学模型。采用ProCAST软件,对半固态镁合金压铸充型过程进行模拟,预测卷气、夹杂物产生的可能性,以便优化其工艺参数和工艺方案。结果表明,与全液态镁合金充型过程相比,半固态金属充型平稳,模具寿命长,铸件质量好;改变内浇道和溢流槽的设置位置和数量,还可有效地减少铸件本身内部杂质,提高铸件质量。     

Al-Si-Cu系铸造铝合金钨极氩弧焊

用金相、扫描电镜、电子探针和X射线衍射等检验方法,从焊接工艺和焊接接头区域组织结构两方面进行分析。结果表明,采用交流钨极氩弧焊和Al-Si合金焊丝(MS311)作填充金属,可获得满意的结果。该工艺可推广应用于各种铸造铝合金构件的焊接与焊补。     

挤压铸造Al_2O_3／Al─Si合金复合材料的凝固组织与凝固模型

利用挤压铸造技术制备了Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ─Ｓｉ合金复合材料，研究了这种复合材料的凝固组织．结果表明，氧化铝纤维可作为铝硅合金中硅相非自发形核的衬底，但是未观察到纤维对α相的细化作用；氧化铝纤维与浸渗压力影响了复合材料的凝固过程，复合材料具有不同于普通基体合金的最终凝固组织．基于实验结果和凝固理论，提出了Ａｌ２Ｏ３／Ａｌ─Ｓｉ合金复合材料的凝固模型．     

Al-Si合金回转件车削表面雪花斑形成机理

Al-Si合金回转件车削加工时,工件表面会产生明暗相间的雪花斑,影响工件使用性能.为了找到雪花斑产生的机理,针对ZL101铸件加工表面进行了粗糙度测量,并对工件有雪花斑和无雪花斑位置进行了力学性能测试和微观组织观察.结果表明:车削工件表面有雪花斑位置的粗糙度显著大于无雪花斑位置的粗糙度;该位置取样样品的强度小于无雪花斑位置取样样品的强度.微观组织观察表明,有雪花斑位置样品的α-Al相晶粒尺寸和枝晶间距显著大于无雪花斑的,且该位置共晶组织中的硅相颗粒尺寸及共晶组织所占比例均大于无雪花斑的.组织粗大和共晶组织的增加促使Al-Si合金切削加工过程中切削表面雪花斑的形成.     

Sr+B联合处理对Al-Si合金组织的影响

采用制备的Al-Sr-B中间合金作为晶粒细化变质剂,观察不同Sr,B含量时Al-Si合金中枝晶和共晶Si形态与大小的变化,考察了Sr,B间的交互作用。研究发现Al-Sr-B中间合金对近共晶Al-Si合金具有很好的细化变质效果。     

Effects of electric pulse on microstructure of Al-Si alloy in liquid and solid states

In order to investigate the change in liquid microstructure of Al-Si alloy treated by electric pulse (EP), X-ray diffraction tests with liquid A1-Si alloy and ZL109 alloy treated or not by EP were carried out. The results show that the number of Al-Si atomic clusters decreases and that of Al-Al and Si-Si atomic clusters increases for the treated samples. The tests with ZL109 alloy indicate that a large amount of primary crystal Si appears in the solidified microstructure after treated by EP. It is found that EP can change the microstructure of liquid metal by affecting the probability of electrons appearing in different atoms (Al and Si) in the liquid metal.The combining force of different atoms decreases relatively, and that of the same atoms increases, which is the main reason of re-ducing the atomic cluster with different atoms (Al-Si) and increasing the atomic cluster with the same atoms (Al-Al, Si-Si). The in-creasing of the atomic cluster with the same atom cluster resulted in the increasing of Si activity and the higher point of eutectics in the phase diagram. It makes a lot of primary silicon appeared in ZL109 alloy.     

铝硅合金热稳定性能的试验研究

利用自制热循环装置对储能铝硅合金进行热循环试验,研究了Si的质量分数12.07%的ZL102合金在不同热循环次数下的热稳定性能的变化,并对其结果进行了分析总结。试验结果表明:经过长达1 600次熔化-凝固循环后,铝硅合金的熔化起始温度随热循环次数的增加而略有上升,相变起始温度从579℃升高到584℃,熔化潜热略有下降,潜热值从537J/g下降到500.6J/g,铝硅合金在长期的热循环过程中有着优良和稳定的储热性能,可应用于高温太阳能热发电蓄热系统中。     

STUDY OF SYNTHETIC TREATMENT FLUX WITH MODIFICATION AND REFINEMENT 0F ALUMINUM-SILICON ALLOY

WZC-1,the synthetic treatment flux of alu-minum alloy,has double functions:refinement and long effec-tive modification.The term of validity of modification is aslong as six hours,and the pinhole density of castings reachesgrade 1,and the ambience pollution is decreased.