汽车用AZ91-SrCe镁合金的压铸工艺优化

采用不同的浇注温度和压射比压进行了汽车用新型AZ91-SrCe镁合金的压铸试验,并进行了显微组织和高温耐磨性的测试与分析。结果表明,在浇注温度670～710℃、压射比压30～70 MPa,随浇注温度和压射比压的提高,合金的平均晶粒尺寸和高温磨损体积先下降后提高,高温耐磨性先增加后减小。在浇注温度690℃和压射比压60MPa时,合金的平均晶粒尺寸最小(25μm),高温磨损体积最小(51×10~(-3)mm~3)。AZ91-SrCe镁合金压铸时,浇注温度和压射比压分别优选为690℃和60 MPa。     

液态模锻AZ31镁合金汽车轮毂的性能分析

采用不同的浇注温度和比压对AZ31镁合金汽车轮毂进行了液态模锻成形,并进行了显微组织、耐磨损性能和耐腐蚀性能的测试与分析。结果表明:随比压和浇注温度的增加,轮毂试样的平均晶粒尺寸和磨损体积均先减小后增大,腐蚀电位先正移后负移,耐磨损性能和耐腐蚀性能先提升后下降。与30 MPa比压相比较,50 MPa比压时试样的平均晶粒尺寸和磨损体积分别减小了27.39%、41.67%,腐蚀电位正移了36 m V。与680℃浇注温度相比,700℃浇注时试样的平均晶粒尺寸和磨损体积分别减小了33.33%、47.5%,腐蚀电位正移了47 m V。AZ31镁合金汽车轮毂的液态模锻工艺参数优选为:50 MPa比压、700℃浇注温度。     

挤压铸造AZ91D镁合金流动性研究

以不同壁厚的矩形试样为研究对象,运用正交试验设计,研究了壁厚、浇注温度、模具温度、挤压速度对挤压铸造AZ91D镁合金流动性影响规律。试验结果表明:对壁厚为1 mm、2 mm、3 mm试样的流动性影响最大的因素是浇注温度,对4 mm试样则是模具温度。当浇注温度在700℃到750℃变化时,增加浇注温度对提高AZ91D镁合金的流动性是有利的;对厚壁铸件(3 mm和4 mm)通过提高模具温度而增加镁合金的充型能力是非常有效的;增加挤压速度对薄壁试样的流动性影响不是很明显,但是随着试样壁厚的增加,影响逐渐增大。试验结果也表明,挤压铸造工艺不适合于生产壁厚小于3 mm的镁合金铸件,否则难以得到轮廓清晰的完整铸件。     

ZL102合金液态模锻工艺的研究

以ZL102合金为原材料,通过液态模锻工艺制件成型.采用正交试验和极差分析法确定最佳工艺条件为:压力60kN;合金浇注温度660℃;模具预热温度380℃.分析该条件下试样的微观组织和力学性能.结果表明:与普通铸造成型制件相比,液态模锻成型制件微观组织更加细小,力学性能显著提高.     

液态模锻条件对ADC14铝合金微观组织和磨损行为的影响规律

为了研究液态模锻参数对ADC14铝合金微观组织与磨损行为的影响,将液态模锻压力(60、90和120 MPa)、过热度(50、100和150℃)和模具预热温度(200、250和300℃)选为3个独立变量,并观察分析了显微组织特征、磨损实验后试样重量损失和摩擦因数变化。实验结果显示：液态模锻压力、过热度和模具预热温度对合金显微组织和磨损性能具有显著影响。液态模锻压力的增加可以促进显微组织的细化,但当压力超过一定值后,对显微组织细化的影响降低。模具预热温度和过热度的变化可以影响初生Si相的数量和形状。液态模锻压力的提高也可有效减少合金的磨损,特别是在120 MPa液态模锻压力和300℃模具预热温度下,合金的质量损失最小。适当的液态模锻参数调整可以有效地改善ADC14铝合金的显微组织和磨损性能,可为液态模锻ADC14铝合金的优化和工业应用提供参考。     

工艺参数对Al-7Si-3Cu合金液态模锻组织及性能研究

对ZL102中加入3％Cu制成的合金进行了液态模锻成形,对其力学性能、组织和断口形貌进行了分析研究.结果表明:液态模锻合金与金属型铸造合金的组织相比,白色的α(Al)变多,且分布均匀,细小;Al-7Si-3Cu合金最佳工艺为模具预热温度150℃,压力100kN,保压时间12s,浇注温度700℃;模具预热温度和压力是最关键的因素.     

汽车用新型高温合金的铸造工艺优化

采用不同工艺参数进行了汽车增压器涡轮用新型高温合金K4002-Sr试样的铸造试验,并进行了高温耐磨损性能、高温抗氧化性能和显微组织的测试、比较和分析。结果表明:随浇注温度从1320℃升高到1400℃、模具预热温度从700℃升高到1200℃,试样的平均晶粒尺寸先减小后增大,高温耐磨损性能和高温抗氧化性能均先提升后下降。与1320℃浇注温度相比,1360℃浇注的试样磨损体积、单位面积质量增加值和平均晶粒尺寸分别减小59.3%、64.4%和43%;与700℃模具预热温度相比,模具预热温度为1100℃时试样的磨损体积、单位面积质量增加值和平均晶粒尺寸分别减小52.2%、59.6%和40.4%。     

基于模糊PID温度控制的锻造AZ61镁合金性能研究

采用三种不同方式对AZ61镁合金锻造温度进行了控制,测试和分析了锻件的力学性能、磨损性能和显微组织。结果表明,锻造温度的模糊PID控制有助于细化锻压态AZ61镁合金晶粒,提高合金的强度和磨损性能。与无PID控制相比,模糊PID控制获得的锻态AZ61镁合金抗拉强度增大24 MPa(从290 MPa增加到314 MPa),屈服强度增大26 MPa(从185 MPa增加到211 MPa),磨损体积减小22×10~(-3)mm~3(从42×10~(-3)mm~3减小到20×10~(-3)mm~3),平均晶粒尺寸减小9.3μm(从17.4μm减小到8.1μm)。     

低压脉冲磁场下制备半固态AZ91D-3Ca镁合金的研究

研究了低压脉冲磁场下半固态AZ91D-3Ca镁合金的制备,考察了磁场作用下模具预热温度和浇注温度对合金初生相形貌的影响。结果表明,通过控制合金的冷却速度,利用低压脉冲磁场可以制备出初生相为蔷薇状晶体的半固态AZ91D-3Ca镁合金坯料;在低压脉冲磁场的作用下,随着模具预热温度的升高或浇注温度的降低,初生枝晶逐渐退化;低压脉冲磁场只有在较高的模具预热温度和较低的浇注温度下才能使初生相发生蔷薇化转变。     

机械壳体用Mg-Al-Zn-Ti合金的压铸工艺及性能研究

使用不同的浇注温度、压射比压和型腔温度进行了机械壳体用Mg-Al-Zn-Ti合金试样的压铸试验,并进行了磨损试验与分析。结果表明:当浇注温度从660℃增大到740℃,压射比压从35MPa增大到75MPa时,合金的耐磨性均先提高后下降;当型腔温度从150℃增大到250℃时,合金耐磨性先提高后基本不变。与660℃浇注相比,浇注温度700℃时合金的磨损体积(30.5×10~(-3)mm~3)减小33.7%;与压射比压35MPa相比,压射比压65MPa时合金的磨损体积(30.5×10~(-3)mm~3)减小31.2%;与型腔温度150℃相比,型腔温度200℃时合金的磨损体积(30.5×10~(-3)mm~3)减小35.4%。合金的浇注温度、压射比压和型腔温度分别优选为700℃、65MPa、200℃。     

新型机械垫块的铸造工艺参数优化

采用不同熔炼温度、浇注温度和浇注速度进行了ZG35CrV钢新型机械垫块的铸造,并进行了冲击磨料磨损试验。结果表明:熔炼温度1580℃时,垫块冲击磨料磨损体积较1520℃熔炼时(磨损体积23.0×10~(-3) mm~3)减小47.8%;浇注温度1550℃时,垫块冲击磨料磨损体积较1600℃浇注时(磨损体积26.0×10~(-3) mm~3)减小53.8%;浇注速度300 mm/min时,垫块冲击磨料磨损体积较700 mm/min浇注时(磨损体积24.0×10~(-3) mm~3)减小50%。ZG35CrV新型机械垫块的熔炼温度、浇注温度和浇注速度分别优选为:1580℃、1550℃、300 mm/min。     

液态模锻成形薄板件产生缺陷的原因及对策

采用液态模锻成形方法对成形薄板件进行了初步探讨.结果表明,液态模锻成形工艺的选择和模具结构对试验件质量至关重要,当模具预热温度在250℃～300℃,浇注温度控制在740℃左右;模具浇口采用扇形结构,对合金液充型时的流量合理控制,可以避免制件缺陷的产生.     

模具温度和浇注温度对AZ91D镁合金热裂和流动性能的影响

研究了模具温度和浇注温度对AZ91D镁合金热裂性能与流动性能的影响。结果表明,提高模具温度可以显著改善合金的抗热裂性能;当模具温度为368℃时,AZ91D合金在各种浇注温度下均不产生热裂;当模具温度较低(<268℃)时,浇注温度为688℃时,合金的抗热裂性最佳;随着模具温度提高,浇注温度对合金热裂性的影响逐渐减弱消失。浇注温度与模具温度对AZ91D镁合金的流动性能影响显著,两者的提高均能改善合金的流动性能。当模具温度较低(68℃)时,少量提高模具温度不能显著改善合金的流动性能;当浇注温度较高(718℃)时,进一步提升浇注温度,也不能明显改善合金的流动性能。为了获得较好的流动性能与抗热裂性能,应采用较高的模具温度(≥268℃)和适当的浇注温度(688～718℃)生产AZ91D镁合金产品。     

挤压铸造工艺对镁合金机械轴筒组织与性能的影响

采用不同挤压铸造工艺参数制备AZ80+0.15Ce镁合金机械轴筒,并进行了显微组织和力学性能的观察与测试。结果表明,随挤压压力从1 kN增大到2.5 kN、浇注温度从665℃提高至715℃、保压时间从10 s延长至30 s,轴筒的抗拉强度、屈服强度和冲击吸收功均先增大后减小。挤压力、浇注温度、保压时间分别优选为2.3 kN、700℃、20s;该最佳工艺参数下轴筒的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率和冲击吸收功分别为394 N/mm~2、292 N/mm~2、10.2%、39.3 J。     

镁合金变速箱壳体的压铸工艺优化

基于Power-Cutoff模型,利用ProCAST软件在液态至半固态的浇注温度区间内,对AZ91D镁合金变速箱壳体压铸工艺进行了分析。通过正交试验研究了冲头压射速度、浇注温度、模具温度以及模具与压铸件间传热系数对镁合金变速箱壳体压铸件内缺陷率的影响规律,并优化了工艺参数。结果表明,在保证AZ91D镁合金的内浇道充型速度为40~90m/s时,冲头压射速度对压铸件内最大缺陷率的影响不明显,但较低的压射速度能明显降低压铸件内的总缺陷率。半固态浇注温度区间、较高的模具温度以及较低的模具与压铸件间传热系数均能显著降低压铸件内最大缺陷率以及总缺陷率。最终得到的最优工艺参数:冲头压射速度为5m/s,浇注温度为570℃,模具温度不低于200℃,模具与压铸件间传热系数为500W/(m2·K)。     

基于Anycasting的挤压铸造镁合金试样力学性能研究

选用AZ91D镁合金为研究对象,使用Anycasting软件,对标准拉伸试样进行模拟,以浇注温度、挤压压力、模具温度为影响因素,分别绘制不同工艺参数下的力学性能曲线,观察对比各个试样的晶粒尺寸,研究了挤压铸造工艺参数对AZ91D镁合金力学性能的影响。结果发现,力学性能随浇注温度先增大后减小,随挤压压力增大而逐渐增大;模具温度对铸件的影响,与浇注温度有类似的规律。在浇注温度为670℃,模具温度为200℃,挤压压力为120MPa时,挤压铸件能够获得理想的力学性能,其σb=235MPa,δ=4.6%,硬度(HV)为62左右。由于在压力的作用下,引起AZ91D镁合金在铸造过程中过冷度过大,提高了凝固合金的冷却速度,同时也提高了导热系数,增加了形核率,从而到细化了晶粒,提高了合金的力学性能。     

热处理温度对AZ91D合金表面Ni-P-SiC复合镀层性能的影响

目的提高镁合金表面Ni-P-SiC复合镀层的耐腐蚀性能和耐磨性能。方法采用加入SiC微粒的Ni-P化学镀溶液,在AZ91D镁合金表面制备Ni-P-SiC复合镀层,并在不同温度下进行热处理,通过X射线衍射(XRD)、显微硬度测试、电化学腐蚀测试和摩擦磨损实验等方法分析和评价镀层的组织构成、显微硬度、耐腐蚀性能和耐磨性能。结果 Ni-P-SiC复合镀层经320℃热处理后,组织结构由非晶向晶体转变,并伴随有Ni3P相的析出。此温度下热处理的Ni-P-SiC复合镀层:显微硬度最高,可达1120HV,为未热处理时显微硬度(620HV)的1.81倍;自腐蚀电位为–0.697 V,较未热处理样品的(–0.727 V)有所提高;腐蚀电流密度基本最小,为0.984μA/cm~(–2);磨损体积最小,为0.324×10~(–3) mm~3。340℃热处理的复合镀层则磨损体积最大,为1.43×10~(–3) mm~3。结论在AZ91D镁合金表面制备的Ni-P-SiC复合镀层经过320℃热处理保温1 h后,复合镀层的硬度、耐腐蚀性能和耐磨性能均有所提高。     

脉冲磁场下制备Al-20Si功能梯度材料的研究

进行了脉冲磁场下制备Al-20Si功能梯度材料的研究,分析了脉冲电压、脉冲频率、模具预热温度及浇注温度对初生Si形态和分布的影响。结果表明,利用脉冲磁场成功制备了Al-20Si功能梯度材料,初生Si聚集在试样边缘,心部基本无初生Si。在0~150V范围内,随着脉冲电压的增加,初生Si形态由块状变成粗大的板条状,其平均分布宽度逐渐减小;在1~10Hz范围内,随着脉冲频率增加,初生Si平均分布宽度逐渐减小;当浇注温度在690~780℃范围内或模具预热温度在400~700℃范围内变化时,随浇注温度或模具预热温度的升高,初生Si平均分布宽度先减小后有所增大。     

铸造工艺对镁合金高尔夫球杆阻尼性能的影响

采用不同的铸造工艺参数进行了高尔夫球杆用新型Mg-Al-Zn-Ti镁合金试样的制备,并进行了试样阻尼性能的测试与分析。结果表明,随熔炼温度从680℃逐步增加到760℃、静置时间从10 min逐步增加到50 min或浇注温度从690℃逐步增加到750℃时,试样的阻尼系数先增大后减小、阻尼性能先提高后下降。与680℃熔炼相比,采用720℃熔炼时高尔夫球杆用新型Mg-Al-Zn-Ti镁合金的阻尼系数增大49%;与10 min静置相比,采用30 min静置时合金的阻尼系数增大33%;与690℃浇注相比,采用730℃浇注时合金的阻尼系数增大了25%。合金的熔炼温度、静置时间和浇注温度分别优选为720℃、30 min、730℃。     

机械零件用铸造Al-Si-V铝合金的高温性能

采用不同浇注温度制备了机械零件用铸造Al-Si-V铝合金,并进行了高温磨损和高温氧化试验。结果表明,浇注温度在680～740℃时,合金的高温磨损性能和高温抗氧化性能均先提高后下降。与680℃浇注温度的合金相比,710℃浇注的合金500℃高温磨损体积在62×10~(-3) mm~3的基础上减小33×10~(-3) mm~3,500℃×24 h高温氧化后的质量变化率从13.4%减小到7.8%。合金的浇注温度优选为710℃。