AZ61合金半固态二次加热工艺及组织演变

研究了应力诱发熔体激活法(SIMA)制备的AZ61镁合金半固态坯料在二次加热时加热温度和保温时间对其组织的影响,研究表明,二次加热初期半固态组织首先熔合合并,随着保温时间延长,晶粒逐渐长大和球化,液相份数增加;保温温度越高,晶粒长大和球化速度加快。在592℃加热、保温20min~40min,可以获得均匀、圆整的半固态组织,晶粒大小为80μm~90μm,液相率为40%~42%。高于597℃时,试样重熔过程中易发生严重变形。     

二次加热过程中半固态AZ31镁合金的显微组织演变

利用波浪形倾斜板振动技术制备AZ31镁合金半固态坯料,获得较为理想的球形或近球形晶粒组织。结果表明:随二次加热温度的升高和保温时间的延长,半固态组织中的液相体积分数增大,固相逐渐长大并球化;AZ31镁合金580℃和610℃时二次加热组织均不适合半固态触变成形;适合触变成形的二次加热最优工艺为590℃保温40～60 min、或者600℃保温30 min;此条件下获得的平均晶粒直径为58～61μm,固相率为87%(体积分数)左右。晶格扩散机制对二次加热原子扩散起主导作用,是造成合金固相颗粒尺寸变化的根本原因;固液界面张力是造成颗粒形状球形或近球形变化的重要原因。     

半固态等温热处理对铸态AZ80镁合金组织的影响

研究了等温热处理温度和保温时间对铸态AZ80镁合金半固态组织演变的影响.研究结果表明:在热处理过程中,随保温时间的延长,初生α相演变过程是,首先由大部分粗大的树枝晶二次枝晶臂合并成为大块状,而后大块状晶粒在晶粒内部及晶界处液相和固液界面的曲率共同作用下熔化分离为小块状,继续保温则圆整化;保温时间相同,等温处理的温度越高,枝晶演变过程越快,保温温度越高或保温时间越长,球状晶粒也容易趋于长大.AZ80镁合金半固态成形所需的最佳工艺条件为加热温度570℃左右,保温时间30min.     

原位内生TiB_2/Al-4Cu复合材料半固态二次加热组织演化

对原位内生TiB2/Al-4Cu复合材料半固态坯料进行二次加热,利用光学显微镜,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。结果表明,随着加热温度的升高和保温时间的延长,液相分数增加,α(Al)晶粒发生了长大和圆整化。TiB2/Al-4Cu复合材料合适的半固态重熔参数为:加热温度570～600℃,保温时间小于10min。组织演化机制分析表明,二次加热初期,液相少,晶粒主要通过快速合并长大。随着加热温度的升高和保温时间的延长,液相增加,晶粒主要通过原子扩散缓慢长大并发生球化。     

6061铝合金半固态坯料二次加热工艺及组织演变

针对近液相线半连续铸造技术制备的6061铝合金半固态坯料,在不同加热温度及保温时间下进行二次加热,采用光学显微镜及图像分析仪考察试样的微观形貌及尺寸特征,结合差热分析的方法研究加热过程中的液相形成、组织演变及晶粒长大过程。结果表明,二次加热温度及保温时间共同影响着微观组织演变过程,随着加热温度升高及保温时间延长,晶粒逐渐球化并长大。加热温度越高,组织演变速度越快;保温时间越长,晶粒球化并长大越明显。有效地控制二次加热温度及保温时间,能够获得均匀、圆整且相对细小的半固态组织。     

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℃.     

等径道角挤压AZ91D镁合金的半固态组织演变

通过半固态重熔实验,并利用金相显微镜,对等径道角挤压AZ91D镁合金的半固态组织演变进行了研究.结果表明:等径道角挤压后二次加热等温处理是一种适于AZ91D镁合金的制坯方法,加热温度对坯料的组织有很大影响.当保温时间一定时,随着加热温度的升高,先是球化效果越来越好,后来发生晶粒合并长大现象,晶粒尺寸也会逐渐长大,当保温时间为15 min,加热温度为560℃时,二次加热组织最好;当加热温度一定时,随着保温时间的延长,晶粒尺寸有长大的趋势,当加热温度为560℃,保温时间为15 min时组织球化效果最好,晶粒最细小;当加热温度和保温时间一定时,随着挤压次数的增加,二次加热组织的晶粒尺寸减小.     

半固态2A12铝合金部分重熔组织的演变

对低压脉冲磁场技术制备的2A12铝合金半固态坯料进行部分重熔,利用光学显微镜和图像分析仪等,对半固态坯料部分重熔微观组织的演变进行了研究.结果表明,随着加热温度的提高或保温时间的延长,坯料的平均晶粒尺寸增大,重熔液相增加,晶粒的圆整度提高.最佳的部分重熔工艺参数如下:加热温度为620℃左右,保温时间为20～40 min.形成初生α-Al晶粒为均匀的近球形颗粒,平均晶粒尺寸为116～120 μm,液相率在40％左右,适合于半固态触变成形.组织演化机制分析表明,部分重熔的初期阶段,重熔液相较少,晶粒主要通过凝并快速长大;随加热温度的升高和保温时间的延长,重熔液相增加,晶粒主要通过原子扩散慢速长大并发生球化.     

加热工艺对AZ91D镁合金部分重熔组织的影响

提出半固态金属坯料先在液相线以上温度适当加热再降低温度至两相区温度继续等温保温的二次加热工艺。采用该工艺对晶粒细化AZ91D镁合金坯料进行部分重熔,研究了其组织演变规律,并与等温二次加热工艺进行比较。结果表明,与等温二次加热工艺相比,坯料先在液相线以上温度适当加热再降低温度至两相区温度继续保温,坯料重熔速度明显加快,相同加热时间时,晶粒更加细小和圆整。组织演变机理分析表明,加快液相形成速度可适当抑制晶粒的合并,降低晶粒长大速度,并促进晶粒球化。     

浇注扰动对近液相线铸造半固态AlSi9Mg合金的影响

通过设计正交试验,结合金相分析获得了试验条件下近液相线铸造法制备半固态AlSi9Mg合金的合理工艺参数匹配,即浇注温度605℃、浇注高度3 h型、保温时间35 min、冷却强度适中(水冷)时获得的非枝晶组织更加细小、圆整且分布均匀;从晶粒形核、长大的热力学和动力学角度,综合分析了浇注扰动对近球形或球形非枝晶组织形成的影响机制.结果表明,浇注扰动不仅可大大提高形核率,且利于晶粒直接球化长大和等轴枝晶形成后的球化生长;提高晶粒球形长大的稳定性并将长大后的球晶保留下来或增强枝晶形成后的球化生长趋向是获得理想非枝晶组织的关键.     

半固态坯料感应二次加热的模拟分析(1)

对半固态坯料感应二次加热的特点及规律进行了模拟分析,认为单段式感应二次加热难以获得较均匀的温度分 布,分段加热应先以高功率快速加热,再立即切换为小功率加热,然后辅以短时保温,可使坯料内温度分布更均匀。     

半固态A356合金的二次加热工艺研究

在二次加热过程中,为了使坯料中的温度均匀分布并获得细小的球化组织,必须准确控制加热电流、加热时间与坯料温度之间的关系。以A356合金为对象,采用中频电磁感应器进行了二次加热工艺的研究。结果表明,对于尺寸为45mm×70mm的棒状坯料,线圈尺寸取70mm×100mm,加热路线采用三段加热+保温,经过约10min的二次加热,坯料达到了预期的状态,可以满足后续成形的要求。     

半固态Al-7％Si合金二次加热及成形试验

采用电阻炉加热的方法对机械搅拌法制备的半固态Al-7％Si合金进行了二次加热及成形试验,观察了显微组织的变化;通过电阻炉加热,分别用半固态模锻和液态模锻的方法成功地试制了法兰盘零件。初步探讨了搅拌工艺参数和液态模锻(半固态模锻)工艺参数的选择问题。     

LY12合金半固态二次加热工艺及组织演变

研究了倾斜式冷却剪切技术制备的LY12铝合金半同态坯料在二次加热时加热温度和保温时间对其组织的影响.研究表明,二次加热可使团块状相逐渐演变成球状相;随保温温度及保温时间的增大,初生相的生长和球化速度变快;保温温度过高或保温时间过长,试样易发生变形;二次加热最佳工艺为610～615℃保温10～15min,此时晶粒大小为55～65μm,液相率为43%～45%;高于620℃时,试样在重熔过程中易发生严重变形.     

半固态Al-7%Si合金二次加热及成形试验

采用电阻炉加热的方法对机械搅拌法制备的半固态Al-7％Si合金进行了二次加热及成形试验，观察了显微组织的变化；通过电阻炉加热，分别用半固态模锻和液态模锻的方法成功地试制了法兰盘零件。初步探讨了搅拌工艺参数和液态模锻（半固态模锻）工艺参数的选择问题。     

双层金属管用半固态坯料制备及二次加热

采用机械搅拌的方法制备半固态浆料,利用专门的制坯模按照预定尺寸制得能够使用于挤压成形双层金属管的半固态AZ91镁合金棒料和A356铝合金坯料,研究制备工艺以及二次加热温度及保温时间对半固态坯料微观组织的影响.通过组织分析,对双层金属管用AZ91镁合金坯料和A356铝合金坯料的触变性进行了研究.结果表明,双层金属管用AZ91镁合金坯料最佳尺寸为24 mm,二次加热温度为560 ℃,保温时间为21 min;A356铝合金环状坯料最佳尺寸壁厚为8 mm,二次加热温度为600 ℃,保温时间为20 min时,此时能得到适合于进行半固态触变成形的球化组织.     

镁合金半固态坯料重熔过程数值模拟

选取了有限元软件ANSYS对镁合金半固态坯料重熔过程进行了数值模拟,并采用电磁感应加热方法。该方法不仅可以提高加热速度,还能使温度均匀化。通过改变电流密度、加热时间、初始温度及频率等参数,找出加热参数与坯料重熔参数之间的关系,以取得通过控制加热工艺参数来获取理想的镁合金半固态坯料组织的理论依据,从而指导生产过程。将所模拟的几组数据比较,选择电流密度为15e6Mm^2,对生产比较有利。考虑到实际的条件。提出了较低电流密度与多极加热结合的想法指导生产。     

半固态铝合金AlSi6Mg2的二次加热工艺研究

针对半固态AlSi6Mg2合金的二次加热，实验优化了线圈和坯料的尺寸，保证了坯料加热过程中各个部位的温度均匀性；制定出单工位感应加热和六工位连续加热的二次加热工艺，在六工位连续操作过程中每个坯料加热11．5min，平均每2．3min提供一个加热完成的坯料，在工艺流程上实现了二次加热和半固态压铸的很好衔接。分析了二次加热过程中的组织演变．最终得到从坯料外形到内部组织都适合于半固态压铸的坯料。     

准共晶铝硅合金半固态坯料重熔加热时的组织演变

以Al-10Si-3Cu-1Mg准共晶铝硅合金为研究对象,采用低温铸造法制得半固态淬火坯料,研究坯料重熔加热温度和保温时间对组织演变的影响.结果表明,提高加热温度或者延长保温时间,可使准共晶铝硅合金中共晶硅由铸态坯料显微组织的条状、蠕虫状及网状转变为球状或块状,网状被打开直至长成粗大的球状;共晶α相与初生α-Al相合并、长大成完全的非枝晶组织.准共晶铝硅合金坯料半固态加热重熔的最佳工艺参数为:558℃保温40 min或568℃保温20 min,既可使初生α-Al相完全非枝晶化,又可使共晶硅转变为小的粒状.