2024变形铝合金半固态浆料在连续冷却和保温过程中的组织演变EI北大核心CSCD

采用液淬法研究2024变形铝合金半固态浆料在连续冷却和不同温度保温过程中的组织演变。结果表明：在连续冷却过程中,浆料固相率、初生固相颗粒尺寸及形状因子均随温度降低而连续增大;不同温度保温时,浆料固相率在对应值作微小波动,初生固相颗粒尺寸连续增大,形状因子先减小后增大,最后减小到1.3-1.4之间。连续冷却前期浆料固相率的增加主要受固相颗粒的析出控制,而后期主要由固相颗粒的长大控制。保温过程中浆料组织演变可分为聚集组织分解、颗粒合并粗化和颗粒熟化3个阶段,初生固相颗粒的长大规律符合动力学方程Dt -D 3=Kt03。     

冷却条件对超声振动法制备AZ91半固态浆料组织的影响(英文)

利用超声振动法制备AZ91合金半固态浆料,在不同温度区间和冷却速率下对熔体进行超声处理,研究冷却条件对AZ91半固态浆料微观组织的影响。结果表明:在形核阶段,熔体在超声振动引发的空化和声流效应作用下,能够获得细小、近球状的初生α-Mg固相颗粒;在固液相线温度区间内,随着超声温度下限的降低,半固态浆料的固相率和固相颗粒的平均尺寸增加;在超声振动过程中,随着冷却速率的提高,半固态浆料的固相率增大,固相颗粒的平均形状因子降低。在本实验条件下,适宜的超声振动温度区间为605°C到595°C或590°C,合适的冷却速率为2~3°C/min。     

流变处理下ADC12铝合金初生相演变（英文）

采用差式扫描热量法、光学显微镜和扫描电镜研究机械滚筒流变处理下ADC12铝合金的初生相演变。半固态浆料分析表明:合金的固相率随着滚筒转速的提高从0.38增加到0.43,但圆整度从0.45降低到0.38。随着浇注温度从620°C降到580°C,合金固相率和初生相平均颗粒尺寸随着浇注温度的下降而增加,初生相形貌由近球形转变为玫瑰形。在流变压铸条件下,合金中初生相α(Al)颗粒形貌圆整、颗粒细小并分布均匀。在595和605°C之间进行流变压铸可以获得最佳的显微组织。晶粒控制生长理论是ADC12铝合金实现流变处理的理论依据,半固态浆料在压铸成型中服从Mullins-Sekerka准则。     

60Si2Mn半固态浆料的制备和流变轧制的组织形貌

以弹簧钢（60Si2Mn)为研究对象，采用电磁搅拌的方式制备半固态浆料，研究了搅拌参数对半固态浆料组织形貌的影响；同时对半固态浆料进行了流变轧制，观察和分析了半固态浆料在轧制过程中的组织演变及轧制产品可能存在的组织缺陷。结果表明：在变温连续搅拌条件下，随着搅拌时间的延长，半固态浆料的固相率提高，初生固相颗粒的直径减小，组织更均匀；经过1道次的轧制，半固态浆料中的液相从固相颗粒间挤出，流向轧件的表面，大部分固相集中在轧件的中心，产生宏观偏析现象，提高固相率可减小偏析程度。此外，轧件中还可能出现缩孔、分层组织等缺陷。     

浇注温度和缸体温度对AZ91D镁合金流变注射成形件组织及力学性能的影响（英文）

介绍一种先进的集金属熔化、储存、浆料制备、浆料输送和注射成形于一体的流变注射成形机,并使用该设备生产一批AZ91D镁合金流变注射成形件。研究浇注温度和缸体温度对AZ91D镁合金流变注射成形件组织和力学性能的影响规律。结果表明,流变注射成形工艺可以成功获得初生α-Mg颗粒细小、圆整、均匀分布于基体组织中的AZ91D镁合金成形件。随着浇注温度的下降,初生α-Mg形貌由粗大的蔷薇状逐渐转变为细球状。随着缸体温度的降低,初生α-Mg颗粒的尺寸先下降,之后基本保持不变,其球形度和固相率不断提高。同时,适当地降低浇注温度或缸体温度可以细化α-Mg颗粒和降低孔隙率,这有助于流变注射成形件力学性能的提高。另外,AZ91D镁合金流变注射成形件在力学性能上优于触变注射成形、流变压铸成形和高压铸造。与高压铸造相比,AZ91D镁合金流变注射成形件的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别提高了27.8%、15.7%和121%。     

半固态60Si2Mn弹簧钢浆料直接轧制研究

研究了60Si2Mn弹簧钢半固态浆料的直接轧制.结果表明在试验条件下,当搅拌时间为2 min时,可以获得尺寸大小为100～300 μm、固相率为50%～60%的球状初生奥氏体的半固态浆料,这样的半固态浆料便于从搅拌室底孔中放出;60Si2Mn弹簧钢半固态浆料可以实现顺利轧制,但球状初生固相颗粒与液相发生了分离,球状初生固相颗粒集中在轧材的心部,而液相偏聚在轧材的四周.     

保温参数对A356铝合金半固态组织的影响

采用自孕育法制备A356铝合金半固态浆料,对比分析了半固态金属型铸造与传统金属型铸造的组织,研究了不同保温时间及保温温度对A356半固态浆料水淬组织的影响。结果表明,A356铝合金采用自孕育法进行半固态流变铸造可获得初生相分布均匀的非枝晶组织;A356半固态浆料在保温3min时初生颗粒的形状因子最接近于1,而且颗粒平均尺寸相对较小,因此,保温3min的组织为较理想的流变成形组织;保温温度的高低直接影响最终浆料固相率的高低。固相率过高(50%以上),初生颗粒的合并现象严重,使组织恶化;固相率过低(15%以下),浆料接近全液态,达不到半固态成形利于补缩的效果。适合A356合金的半固态保温温度为600~610℃。     

剪切力下半固态Sn-52Bi合金组织演变与塑性的研究

采用机械搅拌的半固态铸造技术制备Sn-52Bi合金,探索了不同固相率下剪切力和作用时间对半固态Sn-Bi合金组织和塑性的影响。结果表明,在近液相线的146℃(固相率为4%),搅拌速度为320 r/min和搅拌6 min的工艺条件下,制备出分布均匀、直径约10μm球状初生相的半固态Sn-52Bi合金,其伸长率为31.3%,与在180℃下的合金金属熔液直接水冷凝固而成的相比提高了74.8%。随着剪切力作用时间的延长和半固态合金浆料中固相率的增加,半固态浆料的初生相易发生团聚,所制备的半固态Sn-Bi合金初生相为分布不均的蔷薇形或椭圆形,合金伸长率下降。     

工艺参数对气泡搅拌法制备AZ91D镁合金半固态浆料显微组织的影响（英文）

采用气泡搅拌法制备AZ91D镁合金半固态浆料,研究工艺参数变化,包括气体流量、冷却速率和搅拌结束温度,对AZ91D镁合金半固态浆料显微组织的影响规律。结果表明:随着气体流量从0升高至5L/min,α-Mg初生相平均颗粒尺寸从119.1μm降至77.2μm,而平均形状因子从0.1升高至0.596,气泡搅拌中非枝晶初生相来自于枝晶破碎和熔体形核;随着冷却速率从3.6℃/min升高至14.6℃/min,α-Mg初生相平均颗粒尺寸从105.0μm降至68.1μm,而平均形状因子在冷却速率为9.1℃/min时达到最高,过高或过低的冷却速率都会导致初生相的枝晶生长;搅拌结束温度从590℃升至595℃对最终的AZ91D镁合金半固态浆料显微组织无明显影响,这是因为半固态浆料中已经形成了足够数量的初生相。     

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.