机械搅拌对半固态7075铝合金浆料组织的影响

使用机械搅拌式半固态流变仪研究了工艺参数对半固态7075铝合金组织的影响。结果表明,等温搅拌条件下,搅拌时间越长,半固态7075合金组织的固相颗粒尺寸越小,晶粒越圆整;剪切速率越大,半固态7075铝合金初生固相的晶粒尺寸越小,晶粒球化程度越高。连续冷却搅拌条件下,冷却速率越大,固相颗粒尺寸越小,但枝状晶较多。搅拌之后保温条件下,随着保温时间延长,半固态7075铝合金初生固相的晶粒形貌越圆整,但晶粒尺寸越大。     

Al-Sc共晶反应对半固态A356合金初生α相的影响

利用低过热度浇注和等温保温技术制备了半固态A356-Sc铝合金浆料,研究了Sc对所制备的半固态A356铝合金初生α相形貌和尺寸的影响。结果表明:细化处理的半固态A356-Sc铝合金经低过热度浇注和等温保温可制备具有球状和颗粒状初生α相的浆料,稀土Sc可显著改善A356铝合金中初生α相的尺寸和形貌。获得了制备半固态A356-Sc合金浆料合适的工艺条件:Sc加入量为0.6 mass%,保温温度为630℃,保温时间为200 s,此时,初生α相的等效圆直径达到36.48μm,平均形状因子为0.85。探讨了Al-Sc共晶反应对半固态A356铝合金初生α相细化机理。     

稀土La对半固态A356铝合金凝固组织的影响

利用Al-La稀土中间合金对液态A356铝合金进行了细化处理,并用低温浇注技术制备了半固态A356铝合金浆料,研究了细化处理对所制备半固态A356铝合金的初生α-Al相形貌和尺寸的影响。结果表明,细化处理的A356铝合金经低温浇注可制备具有颗粒状和蔷薇状初生α-Al相的半固态浆料,稀土La可显著改善半固态A356铝合金中初生α-Al相的晶粒尺寸和颗粒形貌。探讨了稀土La对半固态A356铝合金的初生α-Al相细化机理。     

Ti添加量对A356铝合金组织性能影响的试验研究

在A356铝合金中添加不同含量的Ti,试验研究其对合金组织和性能产生的影响。结果表明:在没有添加Ti的A356铝合金中,富铁相以长针状β-Fe相的形式存在。随着Ti的加入,针状β-Fe富铁相逐渐转变成块状的α-Fe富铁相,同时富铁相的尺寸显著变小。随着Ti含量的增加,合金晶粒得到明显细化。晶粒的细化作用来自于Ti Al3对α(Al)晶粒的非均质形核作用和Ti对晶粒长大的抑制作用,添加质量分数0. 2%的Ti时,铝合金晶粒细化不明显。添加质量分数0. 5%的Ti时,晶粒尺寸得到明显细化,力学性能显著提高。     

稀土La对半固态A356铝合金凝固组织的影响

利用Al-La中间合金对A356铝合金进行了细化处理,并用低过热度浇注技术制备了半固态A356铝合金浆料,研究了细化处理对半固态A356铝合金初生α相形貌和尺寸的影响.研究结果表明,细化处理的A356铝合金经低过热度浇注可制备具有颗粒状和蔷薇状初生α相的半固态浆料,稀土La可显著改善半固态A356铝合金中初生α相的晶粒尺寸和颗粒形貌.探讨了稀土La对半固态A356铝合金初生α相的细化机理.     

RAP法制备AlSi7Mg合金半固态坯料研究

采用DSC测试、热镦粗实验、半固态等温处理实验、金相显微镜观察以及Image Pro Plus图像处理软件,研究了等温压缩温度、压缩量和半固态等温处理的温度、保温时间对再结晶重熔(RAP)法制备AlSi7Mg铝合金半固态坯料微观组织的影响.结果表明:等温压缩过程中温度对半固态坯料微观组织的影响不明显,而等温压缩变形量的增大有利于细化半固态坯料微观组织,最优热镦粗参数为温度240℃,变形量40％;半固态等温处理过程中,随保温温度升高,微观组织固相晶粒的尺寸逐渐增大,而随着保温时间延长,半固态组织中固相颗粒的尺寸先缓慢长大再迅速长大然后趋于不变,固相颗粒的圆整度变化较为复杂.通过RAP法制备的AlSi7Mg铝合金半固态坯料平均晶粒尺寸为64～117μm,形状因子为0.76～0.89.低于599℃时,半固态的平均晶粒尺寸的立方粗化线性关系不明显,影响晶粒粗化的机制主要有Ostwald熟化、合并长大、再结晶和熔化;在599℃时,晶粒尺寸的立方粗化线性关系较为明显,此时Ostwald熟化为晶粒粗化的主导机制.     

蛇形通道浇注工艺参数对半固态A356铝合金浆料的影响

采用蛇形通道浇注技术制备半固态A356铝合金浆料,并研究浇注温度和通道直径对半固态A356铝合金浆料的影响.结果表明:当通道直径为20和25mm、浇注温度为640-680℃时,可以制备出初生相α(Al)的半固态浆料,其平均形状因子分别为0.89-0.76和0.86-0.72、平均晶粒直径分别为50-75μm和55-78μm.随着浇注温度的降低,半固态A356铝合金浆料中初生α(Al)晶粒的组织变得细小;较小的通道直径有利于组织的改善.在制备半固态A356铝合金浆料过程中,通道内壁的激冷能够产生大量的晶核.由于晶粒游离和合金熔体自搅拌的共同作用,初生α(Al)晶核能够在熔体内部增殖并且球化.     

浇注温度和ECAP对铝合金坯料组织的影响

采用近液相线法结合新SIMA法复合工艺制备半固态A356铝合金坯料,研究了浇注温度、等径角挤压（ECAP）和半固态处理温度、时间对坯料组织的影响。结果表明,适当的工艺参数可以制备出球状初生α—Al相晶粒的半固态A356铝合金坯料,其中较合理的工艺参数为：近液相线浇注温度为610℃,半固态保温温度为580℃,半固态保温时间为20min。     

合工艺制备半固态A356铝合金浆料的研究

将晶粒细化处理引入低过热度浇注和弱电磁搅拌技术中,形成了制备半固态合金浆料的复合工艺.应用复合工艺制备了半固态A356铝合金浆料,研究了复合工艺对所制备的半固态初生0相形貌和尺寸的影响.研究结果表明,细化处理的液态A356铝合金经低过热度浇注和弱电磁搅拌可制备具有颗粒状和蔷薇状初生α相的半固态浆料,并且浇注温度可适当提高.与未经细化处理的A356铝合金试样相比,细化处理可显著改善A356铝合金中初生α相的晶粒尺寸和颗粒形貌及其沿铸锭径向上的分布.     

含钪A356铝合金半固态浆料的制备及组织分析

采用近液相线浇注法,通过在A356铝合金中加入Al-Sc中间合金得到了含Sc的A356铝合金半固态浆料。研究了Sc含量、保温时间以及浇注温度对A356铝合金半固态组织的影响;探索了Sc含量对共晶Si相形貌的影响。研究结果表明,A356铝合金加入0.2%的Sc在625℃保温10 min可制备具有近球状、细小、均匀颗粒的半固态浆料;随着Sc含量的增加,共晶Si的形貌由板条状逐步转变为纤维状,分析认为这与Sc在Si晶粒中诱发的孪晶有关。Sc和Al的共晶化合物Al3Sc在基体组织中弥散分布,促进了A356半固态组织的细化。     

Al-5Mg-2Si-Mn铝合金压铸坯锭SIMA法半固态等温组织演变

研究了不同压铸条件下Al-5Mg-2Si-Mn铝合金压铸坯锭的等温半固态组织演变过程。与重力铸造相比,铸态压铸实验合金的α-Al初始晶粒尺寸细小;且压射压力越大,晶粒尺寸越小,组织中的畸变能越多。研究表明,重力铸造与压铸实验合金的半固态等温组织演变过程相似,但压铸合金的演变进程更快。不同压射压力压铸实验合金坯锭的半固态等温热处理过程中,α-Al晶粒直径与等温时间之间符合关系式 r ?^3=Kt+〖r ?_0〗^3,粗化速率常数 K 随压射压力的增大而减小。对于相同压射压力的压铸合金坯锭,随等温温度的升高,半固态组织的α-Al的晶粒尺寸增大,粗化速率常数 K 减小。在相同等温时间条件下,压铸合金比重力铸造合金等温半固态组织的固相体积分数小,晶粒的粗化速率低。研究确定了实验合金的优化半固态等温处理工艺为620 ℃等温20 min。     

半固态A356铝合金浆料的行波搅拌制备工艺

采用行波电磁搅拌和低过热度浇注复合制备工艺,成功制备出初生α-Al为球状的较大尺寸A356铝合金半固态浆料.研究了浇注温度、搅拌频率和搅拌功率对A356铝合金半固态浆料组织的影响.结果表明,随着浇注温度的降低,半固态A356铝合金组织中的初生α-Al更圆整.当搅拌频率达到或高于10Hz时,半固态A356铝合金浆料中的组织比较理想.当电磁搅拌功率增大时,半固态A356铝合金熔体中的蔷薇状初生α-Al受到更剧烈的附加温度起伏而使枝晶根部熔断,形成更多更圆整的球状初生相.因此,在630℃浇注、搅拌频率为10Hz和搅拌功率为1.72kW下,能制备出更圆整、细小的初生α-Al.     

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。     

低过热度铸造和触变锻造结合制备A356铝合金车轮的组织与力学性能

采用低过热度铸造和触变锻造相结合的方法制备A356铝合金车轮,研究低过热度铸造A356铝合金坯料的组织、坯料二次加热组织演变规律和触变锻造车轮的组织与力学性能。结果表明：熔体在635℃浇注,可获得具有细小、均匀的非枝晶晶粒的A356铝合金坯料。坯料在600℃等温加热60min后,非枝晶晶粒可转变成球形晶粒,在750kN锻压力下半固态坯料可触变锻造成铝合金车轮。经T6热处理,A356铝合金车轮的抗拉强度和伸长率分别为327．6MPa和7．8％,高于铸造铝合金车轮的拉伸力学性能。将低过热度铸造与触变锻造工艺相结合,可以制备具有较高力学性能的铝合金车轮。     

半固态A356铝合金流变特性研究

用自行研制的同轴圆柱旋转流变仪对半固态A356铝合金浆料的流变特性及组织演变进行研究.结果表明:等温剪切时,浆料稳态表观粘度随着剪切速率的增大而下降,半固态A356铝合金具有明显的触变性.在连续冷却条件下,半固态浆料的表观粘度随着温度的降低而先缓慢后迅速增大,冷却速度显著影响半固态A356铝合金的表观粘度,降低冷却速度,由于搅拌充分而导致表观粘度明显下降.显微结构分析也可以反映出剪切速率、温度和冷却速度对表观粘度的影响规律.     

短时均热工艺对蛇行通道浇注的半固态铝合金浆料温度和组织的影响

采用蛇形通道浇注制备半固态A356铝合金浆料,试验研究了短时电磁感应均热工艺对浆料温度和组织的影响规律.结果表明,利用短时电磁感应均热可以使蛇形通道浇注的半固态A356铝合金浆料的内部温差显著变小,最终可达到±1 ℃,可以满足流变成形的需要.同时,经过短时电磁感应均热后,初生α-Al晶粒得到进一步球化,但也发生了晶粒粗化.均热功率对蛇形通道浇注制备的半固态A356铝合金浆料组织有一定的影响.当均热功率为1.6~3.6 kW时,随均热功率的增大,均热时间缩短,初生α-Al晶粒更细小.浆料的均热温度对蛇形通道浇注制备的半固态A356铝合金浆料组织有一定的影响.当浆料温度为595~608 ℃时,浆料的均热温度越低,初生α-Al晶粒越细小.     

Y对A356铝合金半固态初生相形貌的影响

利用低过冷度浇注工艺制备了A356铝合金半固态浆料,研究了稀土Y对合金半固态初生相形貌的影响。采用正交设计方法,优化了A356铝合金半固态初生相形貌的影响因素,通过直观分析与方差分析表明,经稀土Y变质处理及低过冷度浇注获得A356半固态初生球晶的最佳工艺条件:浇注温度为595℃,保温时间为3min,Y的加入量为0.5%。此时其晶粒在铸态下的形状因子为0.7,等积圆直径为49.6μm,其中浇注温度是晶粒形貌和尺寸的最主要影响因素,可信度达到95%;其次是Y的加入量和保温时间。     

循环处理工艺对LC9铝合金半固态组织的影响

采用全新的循环加热方法制备了半固态LC9铝合金坯料,并对其工艺过程及组织演变进行了研究,讨论了循环等温处理工艺参数对LC9合金组织的影响。研究结果表明,采用循环加热处理方法可获得均匀、细小的半固态坯料,很好地满足半固态成型的要求。在620℃等温10min,循环处理3次,平均晶粒尺寸可达32μm;随着等温温度的提高、每次等温时间的延长,固相晶粒将发生明显长大现象。     

LSPSF工艺对A356铝合金大体积半固态组织的影响

利用低温剪切浇注半固态浆料制备技术(LSPSF),进行了A356铝合金大体积半固态浆料制备试验。从浇注量、输送管转速和冷却速度等角度,研究了A356大体积半固态组织的变化,分析了其非枝晶组织的形成和演变机理。结果表明,利用LSPSF技术,可制得品质较好的A356大体积半固态浆料,该浆料初生晶粒具有近球状的非枝晶组织特征,初生晶粒的等效直径为54.0～93.6μm,形状因子为0.74～0.84,制浆效率可达1kg/s。     

等温温度对轧制SIMA法制备7075合金半固态显微组织的影响

分别采用以同步轧制和异步轧制为预变形方式的应变熔化激活法(SIMA)制备7075铝合金半固态坯料,研究了辊径比和等温保温温度对预变形板材热处理过程中组织演变的影响。结果表明:随等温温度的升高,初生固相晶粒内生成大量液相,固相晶间冷却后出现大量共晶相。在相同的热处理条件下,异步轧制预变形工艺能够比同步轧制预变形工艺获得更多液相,且半固态进程更迅速;获得半固态坯料的优化工艺条件为异步轧制作预变形、等温温度选择610 ℃。