转管倾斜角度对半固态A356合金组织的影响

采用自制的低转速输送管半固态浆料制备装置制备A356半固态浆料,研究了转管倾斜角度对半固态A356合金组织细化及圆整的影响,模拟了金属熔体在转管内的流动形态,并分析了转管倾斜角度对A356合金组织影响机理。结果表明,在浇注温度和转管转速一定时,转管倾斜角度对A356合金组织有显著影响。转管倾斜角度在20°~40°区间内能够获得理想的近球形半固态浆料微观组织。转管倾斜角度为25°时得到的A356组织晶粒平均等效直径为45μm,绝大部分晶粒形状因子在0.8以上,具有良好的晶粒细化和圆整效果。     

短时电磁搅拌和细化剂对7A04铝合金大体积半固态浆料组织的影响

研究了短时电磁搅拌、细化剂及二者复合作用对7A04铝合金大体积半固态浆料组织及其径向均匀性的影响。结果表明:短时电磁搅拌和添加晶粒细化元素Zr,Sc均可使7A04铝合金半固态浆料组织的初生α-Al晶粒细化和圆整,并提高组织均匀性;短时电磁搅拌和细化剂复合作用的7A04铝合金半固态浆料具有最佳的组织,在631℃下,其晶粒直径和圆整度分别为36μm和0.68,在直径180 mm的制浆室中浆料组织尺寸的变异系数C_V仅为0.8%;随着温度降低,7A04铝合金半固态浆料组织的尺寸变大,均匀性变差,但圆整度的变化不大。     

多弯道蛇形管浇注法制备半固态A356铝合金浆料

采用多弯道蛇形管浇注技术制备半固态A356铝合金浆料。结果表明:在浇注温度为640～680℃的条件下,当弯道数量为3且直径为20 mm时,可获得形状因子F为0.72～0.85和晶粒直径D为55～75μm的半固态浆料;当弯道数量为5且直径为20 mm时,可获得形状因子F为0.86～0.92和晶粒直径D为44～58μm的半固态浆料;当弯道数量为5且直径为25 mm时,可获得形状因子F为0.76～0.90和晶粒直径D为48～68μm的半固态浆料。弯道数量增加或弯道直径减小,可以改善初生α(Al)晶粒的形貌和尺寸。弯道内的合金熔体具有自搅拌的作用,可使初生晶核逐渐演变为球形或近球形晶粒。     

弱电磁搅拌制备Al-Zn-Mg-Cu大体积铝合金半固态浆料

采用不超过1kW/kg的搅拌功率制备出7A04铝合金大体积半固态浆料,研究浇注温度、搅拌功率和搅拌时间对7A04铝合金大体积半固态浆料组织的影响。结果表明:在本实验条件下,随着浇注温度的降低、搅拌功率的增加和搅拌时间的延长,7A04铝合金大体积半固态浆料初生α(Al)的晶粒尺寸变得细小,晶粒平均圆整度先增加后保持平稳;在浇注温度650℃、名义搅拌功率0.6kW/kg和搅拌时间40s条件下可以制备出初生晶粒平均直径为73.5μm、平均圆整度为0.57的7A04大体积铝合金半固态浆料。     

水冷铜质蛇形通道制备半固态7075铝合金浆料

采用自制的水冷铜质蛇形通道装置制备了半固态7075铝合金浆料,研究了浇注温度、弯道数量和冷却水流量对半固态7075铝合金浆料组织的影响。结果表明,当浇注温度为680~700℃时,能获得理想的半固态7075铝合金浆料,其初生α-Al的平均晶粒尺寸小于41μm,形状因子大于0.79。相同温度下,随着弯道数量增加,半固态浆料组织中初生α-Al的平均晶粒尺寸减小、形状因子提高;冷却水流量为450L/h时,获得的半固态浆料组织较好。采用低过热度浇注制备半固态7075铝合金浆料过程中,合金熔体在具有一定弧度且封闭的蛇形弯道内流动并多次改变流动方向,具有类似搅拌功能,使得初生晶核逐渐演变为球形或近球形晶粒。     

6061铝合金自孕育流变压铸微观组织研究

采用自孕育法制备6061铝合金半固态浆料,对6061铝合金半固态流变压铸件微观组织进行了研究。结果表明,通过自孕育法可以制备出晶粒均匀细小且近球形的初生α-Al相半固态浆料组织。将自孕育法制备的半固态浆料经过短暂的保温后进行流变压铸,得到晶粒均匀细小的初生α-Al相组织。保温温度为640℃,保温时间为5min,压铸件初生α-Al相尺寸较小,圆整度较好,分别为65.7μm和1.27。     

弱电磁搅拌制备Al-Zn-Mg-Cu大体积铝合金半固态浆料EI北大核心CSCD

采用不超过1kW/kg的搅拌功率制备出7A04铝合金大体积半固态浆料,研究浇注温度、搅拌功率和搅拌时间对7A04铝合金大体积半固态浆料组织的影响。结果表明:在本实验条件下,随着浇注温度的降低、搅拌功率的增加和搅拌时间的延长,7A04铝合金大体积半固态浆料初生α(Al)的晶粒尺寸变得细小,晶粒平均圆整度先增加后保持平稳;在浇注温度650℃、名义搅拌功率0.6kW/kg和搅拌时间40s条件下可以制备出初生晶粒平均直径为73.5μm、平均圆整度为0.57的7A04大体积铝合金半固态浆料。     

超声振动对过共晶Al-Si合金半固态浆料凝固组织的影响

研究超声振动制备过共晶Al-Si合金半固态浆料中工艺参数对半固态浆料组织的影响规律.利用A390铝合金熔体,超声振动至液固相线温度区内制浆,研究超声振动时间、振动后保温及空振比等不同条件下半固态浆料的组织变化.结果表明:超声振动后初晶Si可细化到20 μm左右:浆料在保温过程中,初晶Si粒以8μm/min的平均速度快速长大,2 min内初生Si晶粒仍保持较好的圆整度;2 min后初生Si晶粒慢慢恶化;在1℃/min的冷却速度下,在0.5～10 min的振动时间范围内,初生Si以小于2.5 μm/min的速度缓慢长大;当超声振动的空振比为0.5时,初生晶粒的细化效果最好.     

内冷式搅拌法制备A319半固态浆料工艺研究

采用内冷式搅拌法制备了A319铝合金半固态浆料,研究了内冷块与铝合金液质量比、铝合金液温度、搅拌速度等工艺参数对半固态浆料显微组织的影响,分析了内冷式搅拌过程中半固态浆料的形成机理。结果表明,在内冷块与铝合金液质量比为5%、铝合金液温度为625℃、搅拌速度为1 100r/min时,可以制备出组织良好的半固态浆料,其中初生α-Al相平均晶粒尺寸和形状因子分别达到了59.7μm和0.74。提高内冷搅拌速度不仅能提高初生α-Al相的圆整度,还具有晶粒细化效应。     

机械振动法制备铝合金半固态浆料的研究

研究了利用机械振动法制备铝合金半固态浆料的新工艺。首先进行水模拟实验，研究机械振动条件下容器中液体的对流运动情况，然后进行振动制备ZL101铝合金半固态浆料实验，获得了初生晶粒细小、圆整度好的半固态浆料。实验选取振动频率（振幅）和保温时间两个参数，研究了它们对晶粒形状系数以及晶粒尺寸的影响规律。结果发现，初生晶粒的形状系数随着保温时间的延长，先是有所增大，然后由于晶粒的合并长大而下降；振动的振幅越大，晶粒越圆整，形状系数越大。初生晶粒的尺寸随着振幅的增大而减小，随着保温时间的延长而增大。     

功率超声双振动头对A356铝合金半固态组织的影响

使用自制的交错式功率超声双振动头装置,处理A356铝合金流动熔体获得半固态浆料,研究了1000和1500W超声换能器前后排布流道、不同浇注温度和不同流道倾斜角度对A356熔体处理所获半固态组织的影响规律。结果表明,双振头斜流道对晶粒有细化作用,不同的倾斜角度对A356半固态组织细化程度不同。施振温度为620℃,流道倾斜角度为40°时,初生相晶粒最为细小,球化效果最好。     

功率超声双振动头处理A356半固态熔体的研究

利用两套自制的功率超声双振动头试验装置,对A356铝合金流动熔体进行处理获得半固态浆料,对比分析了1.0kW和1.5kW超声换能器交错式排布流道及对向式排布流道装置处理A356合金的凝固组织,研究了合金熔体在运动状态中加上功率超声场影响下的凝固机理,分析了功率超声的机械效应、热效应及声流效应对半固态金属结晶的影响。结果表明,浆料经处理后的试样金相组织的细化、球化效果与振动头的摆放位置有关,交错式比对向式处理效果好;流道上的凝料因激冷和整个凝固过程都在流道上受到振动影响而更细小,流出流道的晶粒易长大,受到超声和斜流道影响而球化更好。     

Formation of grain refined and non-dendritic microstructure of an aluminum alloy under angular oscillation

A new technique to achieve sound semi-solid slurry by introducing angular oscillation during the earlier stage of solidification is reported. The effects of melt superheat and oscillation intensity on the grain refinement and morphology of primary Al particles in aluminum alloy A356 were investigated. Results confirmed that a fully grain refined and non-dendritic microstructure could be obtained using proper processing conditions, and the superheat of melt could be increased to a higher level. The primary Al particle had average diameter of 58 μm and average shape factor of 0.84, and featured zero entrapped eutectic.     

锥桶式流变成形机制备A356铝合金半固态浆料的研究

采用自主研发的锥桶式流变成形机(TBR),研究了浇注温度、内锥桶转速及剪切温度对A356铝合金半固态组织的影响规律。结果表明,适当降低浇注温度、提高内锥桶转速或降低剪切温度,均有利于获得初生相颗粒细小、圆整、分布均匀的半固态组织;当浇注温度为660℃、内锥桶转速为500r/min、剪切温度为590℃时,获得了理想的半固态浆料,其初生固相颗粒平均直径为41μm,形状因子为0.89;半固态组织的形成受到枝晶破碎和枝晶抑制生长两方面因素的共同影响。     

Evolution of microstructure in semi-solid slurries of rheocast aluminum alloy

Semi-solid metal processing is being developed in die casting applications to give several cost benefits. To efficiently apply this emerging technology, it is important to understand the evolution of microstructure in semi-solid slurries for the control of the rheological behavior in semi-solid state. An experimental apparatus was developed which can capture the grain structure at different times at early stages to understand how the semi-solid structure evolves. In this technique, semi-solid slurry was produced by injecting fine gas bubbles into the melt through a graphite diffuser during solidification. Then, a copper quenching mold was used to draw some semi-solid slurry into a thin channel. The semi-solid slurry was then rapidly frozen in the channel giving the microstructure of the slurry at the desired time. Samples of semi-solid 356 aluminum alloy were taken at different gas injection times of 1, 5, 10, 15, 20, 30, 35, 40, and 45 s. Analysis of the microstructure suggests that the fragmentation by remelting mechanism should be responsible for the formation of globular structure in this rheocasting process.     

蛇形通道浇注制备半固态7075铝合金浆料(英文)

采用蛇形通道浇注技术制备半固态7075铝合金浆料,研究浇注温度和弯道数量对半固态7075铝合金浆料微观组织的影响。结果表明:当浇注温度为680~700°C时,可以制备出质量较好的半固态7075铝合金浆料;在相同浇注温度条件下,随着弯道数量的增加,初生α(Al)的平均晶粒尺寸减小,形状因子提高。在浇注制备半固态7075铝合金浆料过程中,合金熔体在具有一定弧度且封闭的蛇形弯道内流动并多次改变流动方向,具有类似"搅拌"的功能,使得初生晶核逐渐演变为球形或近球形晶粒。     

采用蛇形通道浇注法制备半固态6061铝合金浆料

采用蛇形通道浇注工艺制备半固态6061铝合金浆料.研究浇注温度、弯道数量和弯道内径对显微组织的影响,并分析半固态浆料在浇注过程中的显微组织演变机理.结果表明:控制浇注温度在液相线附近可以细化晶粒、提高晶粒圆整度,并且增加弯道数量和降低弯道内径可以有效增加初生α(Al)晶粒的形核率.初生晶粒不仅由合金熔体受激冷形核和异质...     

Rheo-squeeze casting of semi-solid A356 aluminum alloy slurry

The effect of pouring temperature, electromagnetic stirring power and holding process on semi-solid A356 aluminum alloy slurry was investigated, then the slurry was squeeze-cast. The results show that when the pouring temperatures are properly above the liquidus line, for example 630-650 °C, the slurry with spherical primary α(Al) grains can be prepared under the stirring power of 1.27 kW. The slurry is then homogeneously held for a short time, and the primary α(Al) grains are further ripened and distributed evenly in the slurry. The results of the rheo-squeezed casting experiments show that the injection specific pressure has a great effect on the filling ability of the semi-solid A356 aluminum alloy slurry, and the higher the injection specific pressure is, the better the ability for the slurry to fill the mould cavity is. When the injection specific pressure is equal to or above 34 MPa, the whole and compact rheo-squeezed castings can be obtained. The microstructure of the castings indicates that the shape, size and numbers of the primary α(Al) grains in different parts of the castings are highly consistent. After being held at 535 °C for 5 h and then aged at 155 °C for 12 h, the ultimate strength of the rheo-squeezed castings can reach 300-320 MPa, the yield strength 230-255 MPa, and the elongation 11%-15%.     

半固态铝合金重熔组织演变的研究

通过自行研制开发的新型半固态连续机械搅拌设备,制备了半固态铝合金,并对半固态坯料在半固态温度区间重熔加热,研究不同重熔温度、时间下半固态组织的变化规律.研究表明:保温温度越高,晶粒长大和球化速度加快,保温时间越短;随着保温时间延长,晶粒逐渐长大和球化,液相份数增加.半固态铝合金Y112重熔加热适宜温度区间为565～575℃.