挤压铸造大高径比杯形铸件组织

研究大高径比铸件的挤压铸造将拓宽挤压铸造技术的应用范围。研究了挤压铸造ZA27合金大高径比杯形铸件的凝固组织。结果表明,铸件中压力分布极不均匀,铸件的上部边缘和底部压力较大,中下部压力较小;增大压力导致晶粒细化并发生塑性变形;ZA27合金大高径比杯形铸件的下部组织中出现分界面,界面两侧组织明显不同,后凝固一侧晶粒较细,含有较多共晶体。     

挤压铸造ZA27合金大高径比铸件

通常挤压铸造仅适用于高径比小于3.5的铸件,研究大高径比铸件的挤压铸造将扩大这种先进铸造技术的应用范围.用试验和计算机模拟的方法,研究了高径比为7的ZA27合金铸件的力学性能、凝固过程中铸件内的温度、压力以及缩松的分布.结果表明,增加挤压铸造的压力不能有效地减少大高径比铸件的缩松缺陷;合理控制浇注温度和铸型预热温度能有效地消除大高径比铸件内的缩松,获得力学性能高且均匀的铸件.     

大高径比铸件挤压铸造技术研究

用试验和计算机模拟的方法,研究了高径比为7的铸件凝固过程中的温度分布;研究了铸件中的缩松和铸件力学性能分布特点.结果表明,增加大高径比铸件挤压铸造的比压、提高铸型的预热温度不能有效地减少铸件内的缩松缺陷;采取措施使铸件顺序凝固,并使挤压力有效地作用在液体金属上,可以消除大高径比铸件内的缩松,获得高力学性能的铸件.     

挤压铸造工艺参数对柱塞式大高径比ZA27合金铸件力学性能的影响

研究了大高径比(M=H/D=7)ZA27合金铸件的柱塞式挤压铸造.主要分析了挤压铸造工艺参数对大高径比ZA27合金的通体力学性能和显微组织影响规律,初步确定了适合大高径比ZA27合金铸件柱塞式挤压铸造的工艺参数.试验结果表明,挤压铸造能够改善大高径比ZA27合金铸件的通体力学性能,为扩大锌铝合金的应用范围提供了有力的技术保证.     

分层浇注-累积液锻成形大高径比制件界面结合研究

通过2A12液态铝合金分层浇注-累积液锻成形大高径比工艺试验，用扫描电镜和Instron万能材料试验机等手段，研究了成形的大高径比制件界面结合问题。研究结果表明：采用分层浇注-累积液锻成形大高径比制件的方法是完全可行的；浇注温度、模具预热温度、施加的压力、浇注层数和加压前停留时间是影响界面处力学性能的主要工艺参数；浇注温度为740℃、模具预热温度为480℃、施加的压力为500kN(比压为218．4MPa)、浇注层数为3层、加压前停留时间为5s时界面处的力学性能最好，微观组织具有等轴晶特点，拉伸断口具有韧窝断口特征；总结出熔化结合、部分熔化结合、机械结合三种结合方式，其中熔化结合力学性能和组织最好。     

分层浇注累积液锻成形大高径比制件界面的力学性能研究

通过2A12液态铝合金分层浇注-累积液锻成形大高径比工艺试验、扫描电镜和Instron万能材料试验机等手段，研究了成形的大高径比制件界面处的力学性能，总结除了工艺参数对界面处的力学性能的影响。研究结果表明：采用分层浇注-累积液锻成形大高径比制件的方法是完全可行的；浇注温度、模具预热温度、施加的压力、浇注层数和加压前停留时间是影响界面处力学性能的主要工艺参数；浇注温度为740℃、模具预热温度为480℃、施加的压力为500kN(比压为218．4MPa)、浇注层数为3层、加压前停留时间为5s时界面处的力学性能最好，微观组织具有等轴晶特点。     

真空浇注条件下镁合金石膏型压力凝固的研究

研究真空浇注条件下镁合金石膏型压力凝固过程中浇注温度、真空度对镁合金流动性的影响及凝固压力、操作时间与镁合金拉伸性能的关系.结果表明,高真空度和高浇注温度条件下,可使镁合金液在石膏型中获得很好的充型.铸件凝固过程中,凝固压力越高,操作时间愈短,得到的铸件组织越致密,拉伸性能愈高.     

固态补缩机制及其在大高径比铸件上的应用

鉴于液态补缩机制不能解决大高径比铸件中心缩孔疏松缺陷,提出了固态补缩机制.通过分析金属液静水拉力对内孔形核和固相屈服变形的作用,阐明了固态补缩机制的原理,并得出了影响铸件固态补缩能力的主要因素:液体破裂压力值、金属液气体含量以及固相屈服强度.在此基础上,提出了降低铸件在径向上的温度梯度是减少大高径比铸件缩孔疏松缺陷的有效方法.最后,设计了铸件在不同模具温度下凝固的验证实验,证实了固态补缩对于减少大高径比铸件缩孔疏松的作用.     

高温合金单晶铸造中凝固条件的时空变化及对杂晶缺陷的影响

在真空定向凝固炉中进行了两种高温合金的单晶凝固试验,通过金相检查检验了杂晶缺陷形成的特点,发现杂晶的产生倾向与合金种类及在铸件中的相对位置有关。试验中还测量了铸件下部和上部多个特征点的冷却曲线,分析了铸件中的凝固条件随时间和空间发生的变化。发现铸件下部在激冷效应消失后,凝固速度VS远低于抽拉速度VW,凝固界面处于炉底隔热区内;而在凝固后期的铸件上部则完全相反,VS远高于VW,凝固界面上升进入加热区。总体来说,铸件的上部比下部更易产生杂晶。型壳串中每个铸件由于内外两侧传热条件不同造成组织缺陷的不对称:在铸件下部,外侧比内侧更易产生杂晶,而在上部则相反,这是因为在工艺过程中凝固条件不对称的方向发生了转化。     

比压对大高径比挤压铸造ZA27合金杯形铸件的组织与性能的影响

研究了挤压铸造比压对大高径比(M=7)ZA27合金杯形铸件组织与不同部位性能的影响。随着比压的增大,ZA27合金杯形铸件的显微组织中α-Al枝晶发生破碎,枝晶逐渐细化,性能显著提高。     

Research on the squeeze cast technology of the castings with large ratio of height to thickness

1 Introduction Squeeze cast is a near-net shape casting technology. In the squeeze cast process liquid metal fills and solidifie under high pressure, which enhances the castings' feeding and forming capacities effectively, and this significantly increases the inherent quality and appearance quality o the castings. It is important for us to study squeeze cas technology in order to save raw materials, decrease energy consumption and improve the quality of castings [1-4]. The squeeze cast process…     

Mould filling ability and microstructure of aluminum alloy under electromagnetic die casting

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＣａｓｔａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙｓａｒｅｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎａｅｒｏｓｐａｃｅ ,ａｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ,ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｓ ,ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ,ｅｔｃ .,ｄｕｅｔｏｔｈｅｉｒｄｅｓｉｒａｂｌｅｆｅａｔｕｒｅｓｓｕｃｈａｓｌｏｗｄｅｎｓｉｔｙ ,ｈｉｇｈｓｐｅｃｉｆｉｃｓｔｒｅｎｇｔｈ .Ｗｉｔｈｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｍｏｄｅｒｎｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓａｎｄｎｅｗｃａｓｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ,ｔｈｅｄ…     

压铸镁合金缺陷带的组织特征及形成机理

研究了压铸镁合金缺陷带的组织形貌及分布特征,建立缺陷带与压室预结晶(ESCs)、气缩孔及压铸工艺参数之间的对应关系,在此基础上探讨了缺陷带的形成及演化机理。结果表明,压铸镁合金截面凝固组织以缺陷带为界可划分为3个有明显组织特征差异的区域。随着压铸低速速度提高,镁合金凝固组织中ESCs含量逐渐降低,而缺陷带组织愈加明显并向压铸件中心靠拢,缺陷带宽度减小,其内部孔洞更加聚集;高速速度越大,压铸镁合金凝固组织中ESCs越分散,缺陷带向压铸件中心靠拢,压铸在无高速速度情况下,镁合金凝固组织横截面出现双缺陷带现象。压铸充型过程中金属液流的形态决定了缺陷带的分布位置和发展趋势,在高速金属液的剧烈冲刷及增压压力的作用下,靠近金属液流外轮廓的晶粒发生破碎或转动,在晶粒间形成大于剩余金属液体积的间隙,随着凝固的进行,形成沿液流轮廓分布孔洞聚集的缺陷带组织。     

基于田口法的大型锻件微观组织健壮参数控制方法

为对大型锻件微观组织进行控制,提出了一种基于田口法和数值模拟的健壮参数控制方法。以圆柱体两步镦粗为例,研究坯料高径比、始锻温度、锻模击打速度和各工步压下量对终锻件微观组织均匀细小程度的影响,通过信噪比分析,获得了最优参数水平组合,方差分析表明,始锻温度和坯料高径比对微观组织影响很大,而各工步压下量和锻模击打速度对微观组织影响很小。虚拟试验验证表明,试验值与预测值比较吻合,该方法可以避免大量的仿真次数,减少计算时间,对控制大型锻件的微观组织具有一定指导作用。     

Effect of specific pressure on microstructure and mechanical properties of squeeze casting ZA27 alloy

The effect of specific pressure on the microstructure and mechanical properties of ZA27 squeezed castings with high height-to-thickness ratio was studied. The results of DTA and SEM show that at high specific pressure the eutectic reaction of squeeze casting ZA27 alloy is restrained, and the final solidified structure is (η+ε) phases instead of eutectic phase (β+η+ε). At the same time, the primary reaction is promoted in squeeze casting ZA27 alloy solidified at high pressure, and the fine microstructure is obtained with the increase of pressure. Al and Cu elements are homogeneously distributed in matrix of squeeze casting ZA27 alloy. The homogenously distributed high-density fine ε phase can effectively hinder dislocation motion, and then the strength and plasticity of squeeze casting ZA27 alloy are increased.     

压力对ADC12铝合金超低速压铸件组织及力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射和能谱等显微分析技术,结合力学性能检测,研究超低速压铸条件下压力对ADC12铝合金铸件组织及力学性能的影响。试验结果表明,在超低速试验条件下,持压时间越长、增压延时时间越短,铸件性能越好;铸造压力导致初生α-相形态发生变化,但铸造压力有最佳值,压力较小时,增大铸造压力可使α-相细化,铸件性能升高,过大的铸造压力将导致α-相粗大,使铸件性能下降;在无增压条件下,仅采用较大的压射压力也可使α-相组织细小,获得较好的力学性能。     

挤压铸造对Al-Cu合金显微组织及溶质分布的影响

研究了挤压铸造工艺条件下,工艺参数对Al-5Cu-0.4Mn合金显微组织及Cu元素分布的影响。结果表明,合金在25MPa压力下成形时,初生α-Al晶粒尺寸得到明显细化;浇注温度越高组织变得越粗大;升高模具预热温度,晶粒尺寸增大且分布不均匀。挤压铸造改变重力铸造条件下Cu的逆偏析现象,从铸件边缘往心部的Cu含量呈现增加的趋势,主要原因为晶间富铜液相在压力的强制补缩下,通过枝晶骨架通道被挤向铸件内侧。Cu在α-Al基体中的固溶度随着压力的增大而增加;沿径向远离铸件心部,α-Al晶内Cu含量逐渐增加。在挤压力为100MPa、浇注温度为680～730℃、模具温度为200℃的工艺条件下,可获得晶粒细小、组织致密、宏观偏析少的Al-5Cu-0.4Mn合金挤压铸件。