基于田口方法的挤压铸造Al5Cu0.4Mn合金宏观偏析

采用田口方法分析挤压铸造参数对Al5Cu0.4Mn合金中Cu宏观偏析的影响规律,并预测在优化的挤压铸造参数条件下Cu的偏析程度。结果表明:挤压铸造参数对Cu宏观偏析影响由大到小依次为浇注温度、模具温度、挤压力和挤压前延迟时间;在680℃浇注温度、200℃模具温度和75MPa挤压力下,能得到宏观偏析较小的铸件。经扫描电镜和金相分析:挤压铸造易造成Cu的正偏析,主要因为固液界面前沿处富铜液相在压力的强制补缩下,通过枝晶骨架通道被挤向铸件心部,而并非重力铸造下的逆偏析现象;且在挤压铸件内形成平行于模壁的长条鱼骨状共晶偏析带,这种偏析带从铸件表面往心部逐渐减少。     

浇注温度和固溶温度对挤压铸造Al-6.8Zn-2.5Mg-2.0Cu合金组织和性能的影响

研究了浇注温度和固溶温度对挤压铸造Al-6.8Zn-2.5Mg-2.0Cu合金组织和性能的影响。结果表明,与金属型重力铸造相比,挤压铸造可以显著细化合金的微观组织,减少铸件缩松缺陷,从而提高其力学性能。在金属型重力铸造下,初生α-Al相晶粒尺寸随着浇注温度的增加而增大。在挤压力为60MPa时,随浇注温度的增加,α-Al相晶粒尺寸先减小而后增加。在浇注温度为720℃时,凝固组织的二次枝晶间距最小,约为26.3μm,铸件的抗拉强度和伸长率分别为310 MPa和4.0%。铸件经过470℃固溶10h+130℃时效24h热处理后,抗拉强度和伸长率分别达到590MPa和4.7%,获得了良好的强韧化效果。     

半固态挤压铸造Al-Si-Mg-Fe合金的组织与性能

采用剪切、振动耦合亚快速凝固制浆技术获得Al-Si-Mg-Fe合金半固态浆料,并通过优化挤压铸造工艺参数,制备出高性能挤压铸件。研究了浇注温度和挤压压力对半固态挤压铸件组织与力学性能的影响。结果表明,随着浇注温度从690℃降低至670℃,初生α-Al晶粒直径减小,形状因子增加,孔隙率降低,铸件的力学性能明显提高;随着挤压压力从100 MPa增至120 MPa,初生α-Al晶粒变得细小、圆整,铸件的力学性能提升明显,进一步增加挤压压力至140 MPa时,铸件组织和力学性能的变化不明显。T6热处理后,铸件的力学性能得到进一步提高。     

挤压铸造对过共晶Al-Si-Cu-Mg合金组织与性能的影响

研究了比压对挤压铸造Al-17.5Si-4Cu-0.5Mg-0.1Mn合金的显微组织和力学性能的影响规律。结果表明,在压力下凝固时,合金的显微组织发生明显改善,力学性能大幅提高。且在一定压力范围内,随着挤压力的增加,α(Al)枝晶明显细化,枝晶间距减小,共晶Si相、Al2Cu相等强化相尺寸减小,力学性能提高;但当挤压铸造比压达到850 MPa时,合金的硬度和强度反而略有下降。与此同时,合金的伸长率却随着挤压铸造比压的增大持续升高。因此,比压为670 MPa时,挤压铸造Al-17.5Si-4Cu-0.5Mg-0.1Mn合金获得较好的组织与性能。     

间接挤压铸造Al-11Si-3Cu-Mg合金的组织、性能和偏析行为

研究了Al-11Si-3Cu-Mg合金在间接挤压铸造工艺下的微观组织、力学性能和Si、Cu元素偏析行为。结果表明，在110 MPa压力下，间接挤压铸造成形的试样截面处的微观组织呈现出明显的不均匀性，表现为外层细小α-Al固溶体枝晶，内层为粗大枝晶，Al-Si共晶组织分布在α-Al固溶体枝晶间隙，在局部形成较大的偏聚块，内外层中间形成一圈Al-Si共晶组织和富Cu相的偏聚环；经T6热处理后，其抗拉强度为443 MPa,屈服强度为312 MPa,伸长率为2.85%。在试样截面处从中心到边缘进行能谱分析，发现外层Si和Cu元素在重力作用下呈正偏析，内层在压力作用下呈现负偏析；元素偏析越严重，越容易形成裂纹，对力学性能产生不利影响。     

挤压铸造Al-Cu合金缺陷分析及其对策

研究了挤压铸造工艺条件下,工艺参数(挤压力、浇注温度、模具温度、加压前延迟时间)对Al-Cu合金铸件缺陷的影响.结果表明,挤压铸造有两个临界挤压力,即消除收缩类缺陷的最小挤压力Psc,以及避免宏观偏析的最大挤压力PMS.仅当PSC＜P＜PMS时,才能获得既无收缩缺陷又无宏观偏析的挤压铸件.随着挤压力的增加,晶间共晶相及共晶团聚等偏析组织的尺寸有所减小,数量也相应减少.浇注温度过高容易造成气孔、夹杂的形成,且明显减小PMS,导致宏观偏析及共晶偏析缺陷的产生.适当的模具温度和较短的加压前延迟时间是获得无铸造缺陷挤压铸件的必要条件.     

工艺参数对挤压铸造Al-4.80％Cu-0.44％Mn合金显微组织的影响

采用正交试验法及定量金相分析,研究了挤压铸造工艺参数对Al-4.80％Cu-0.44％Mn合金显微组织的影响.结果表明:压力对显微组织影响最大,其对第二相面积分数贡献率达46.2％,较大的压力有利于获得细小且均匀分布的第二相.浇注温度也会显著影响第二相面积分数及显微组织形态,过高的浇注温度会导致第二相粗大.模具温度对显微组织有较大影响,保压时间对显微组织影响不大.在浇注温度为730℃,模具温度为200℃,压力为75MPa,保压时间30 s左右条件下,挤压铸造可以获得细小、均匀分布的显微组织.     

挤压铸造Al-7.2Zn-2.2Mg-1.8Cu合金的偏析

通过对Al-7.2Zn-2.2Mg-1.8Cu合金进行直接挤压铸造成形,研究了挤压铸造过程中凝固组织偏析的分布规律。结果表明,挤压铸造凝固组织存在较为严重的宏观和显微偏析,压力作用导致铸件心部富含溶质元素,形成宏观异常偏析;晶内枝晶和晶间共晶相成分差异形成显微偏析,且挤压铸造提高了凝固速度,降低了显微偏析的程度。     

铝合金车门内板挤压铸造工艺研究

研究了工艺参数对挤压铸造ADC12合金力学性能的影响。通过对车门内板挤压铸造过程进行仿真分析,得出了不同浇注温度和模具温度下充型过程中的温度场分布。并据此设计了两组不同参数对工艺车门内板进行挤压铸造,并完成了产品的试制。通过拉伸试验、金相组织及能谱分析对铸件质量进行了评价。对比分析表明,在浇注温度为730℃、模具温度为310℃、压力为27MPa条件下,得到了α铝基体为细小等轴晶、力学性能和表面质量良好的铸件。     

挤压铸造Al-5Zn-2Mg-1Cu-0.2Sc合金的组织与性能

采用流变挤压铸造制备了Al-5Zn-2Mg-1Cu-0.2Sc合金,通过拉伸试验、SEM和TEM等方法研究了浇注温度对半固态浆料、流变挤压铸造合金组织和力学性能的影响。结果表明,随着浇注温度降低,半固态浆料和流变挤压铸造合金初生α-Al相形貌逐渐转变为近球形,在晶界附近析出的第二相分布越来越均匀,平均晶粒尺寸减小,圆整度增加。当浇注温度为700℃时,半固态浆料初生相尺寸最小,约为35μm,平均形状因子约为0.49,流变挤压铸造后合金平均晶粒尺寸约为43μm。流变挤压铸造合金的力学性能随着浇注温度的降低逐渐提升。合金经过470℃×10 h+500℃×2 h双级固溶后,大部分第二相溶于基体中。120℃×24 h时效处理后,合金的屈服强度为539 MPa,抗拉强度为612 MPa,伸长率为11%。     

挤压铸造半固态A356铝合金的组织与力学性能

采用低温铸造方法制备A356铝合金半固态坯料.在200 t立式油压机上用挤压铸造方法将A356铝合金半固态浆料挤压成件.研究挤压铸造件的微观组织、力学性能,并与液态挤压铸造件进行比较.结果表明,A356铝合金半固态挤压铸造件组织由球形及椭圆形α-Al晶粒和α+Si共晶成分组成,且制件充型完整、无宏观缩孔、组织致密.在比压48.7 MPa,浇注温度575℃,保压时间3s条件下成形的半固态挤压铸造件的抗拉强度、屈服强度、伸长率分别达到278 MPa、225 MPa、13.2％,相比于在比压48.7 MPa,保压时间3s,710℃液态挤压铸造件性能分别提高了8.6％、8.2％、24.5％.A356铝合金半固态挤压铸造成形件具有较高的综合力学性能.     

Al-Cu-Ce合金的微观组织与力学性能

采用X射线衍射、金相显微镜、扫描电镜、能谱分析及拉伸性能测试等方法,研究3种成分Al-Cu-Ce合金的显微组织与力学性能。结果表明:铸态Al-14Cu-7Ce合金由α-Al+Al8CeCu4片状共晶组成,而Al-10Cu-5Ce、Al-18Cu-9Ce合金中除含有α-Al+Al8CeCu4共晶组织外,还分别含有α-Al和Al8CeCu4初生相。铸态Al-14Cu-7Ce合金具有优良耐热性能,即使550℃×3 h退火后仍能保持约360 MPa的抗拉强度,退火导致合金强度下降的主要原因是高温下共晶Al8CeCu4相的球化。经充分球化退火后,Al-Cu-Ce合金能获得良好的热轧、冷轧变形能力,并且变形态合金也具有良好的耐热性能,因而Al-Cu-Ce合金有望成为一种兼具铸造和变形两用的新型耐热铝合金。     

铝合金轮毂连接盘挤压铸造数值模拟

采用ProCAST软件对6061铝合金轮毂连接盘挤压铸造过程进行模拟。研究了浇注温度、模具预热温度、比压对铸件缩孔缩松的影响。结果表明,浇注温度700℃、模具预热温度300℃、比压50 MPa为最佳铸造方案。     

Influence of technical parameters on strength and ductility of AlSi9Cu3 alloys in squeeze casting

An orthogonal test was conducted to investigate the influence of technical parameters of squeeze casting on the strength and ductility of AlSi9Cu3 alloys. The experimental results showed that when the forming pressure was higher than 65 MPa, the strength (σ_b) of AlSi9Cu3 alloys decreased with the forming pressure and pouring temperature increasing, whereas σ_b increased with the increase of filling velocity and mould preheating temperature. The ductility (δ) by alloy was improved by increasing the forming pressure and filling velocity, but decreased with pouring temperature increasing. When the mould preheating temperature increased, the ductility increased first, and then decreased. Under the optimized parameters of pouring temperature 730 °C, forming pressure 75 MPa, filling velocity 0.50 m/s, and mould preheating temperature 220 °C, the tensile strength, elongation, and hardness of AlSi9Cu3 alloys obtained in squeeze casting were improved by 16.7%, 9.1%, and 10.1%, respectively, as compared with those of sand castings.     

挤压铸造A356.2铝合金发动机悬置支架的组织与性能

以挤压铸造A356.2铝合金发动机悬置支架为研究对象,对支架铸态组织、不同固溶时效热处理后的显微组织与力学性能,以及内部缺陷进行了分析研究。结果表明,挤压铸造A356.2铝合金铸态组织由α-Al相和Al-Si共晶组成,晶粒尺寸约为148μm,二次枝晶间距约为20μm;经固溶时效处理后,共晶Si一部分溶入α-Al相中,一部分以粒状、球状形式分布在α-Al晶界;固溶时间、时效温度和时效时间对A356.2合金的力学性能有一定影响。试样经过535℃×6h固溶+8min水淬+170℃×6h时效处理后,抗拉强度为340.5MPa,屈服强度为274.5MPa,伸长率为10%,满足支架整体力学性能要求。     

固溶-时效对新型高强高淬透性热挤压Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织与性能的影响

采用力学性能测试、金相观察（OM）、X射线衍射（XRD）、透射电子显微分析（TEM）研究了固溶-时效工艺对Al-6. 6Zn-1. 8Mg-0. 24Cu-0. 23Mn-0. 21Zr（wt%,7046A）合金挤压板带显微组织与力学性能的影响。结果表明:合金适宜的固溶-时效工艺为470℃×1 h固溶随后120℃×24 h人工时效。在此条件下,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为570 MPa、532 MPa和10. 9%。T6态合金的物相组成为Al基固溶体、含Mn和Zr的初晶相以及3～5 nm的η’（MgZn₂）析出相,与此同时,晶界上析出η（MgZn₂）平衡相。合金的强化机制为固溶强化、亚结构强化和时效强化。      

超声半固态流变挤压成形Al-20Si-2Cu-0.4Mg-1Ni合金的组织特征(英文)

通过超声振动半固态流变挤压铸造工艺制造汽车空调压缩机铝硅合金斜盘零件,研究合金的组织特征。发现在Al20Si2Cu0.4Mg1Ni合金的组织中,除了通常具有的初晶Si和α(Al)+β-Si共晶相之外,还有非平衡α(Al)颗粒或枝晶。挤压铸造过程中的较快的冷却速度而非压力是非平衡α(Al)相形成的主要原因。在半固态浆料的制备过程中,超声振动的声压作用能促进非平衡α(Al)相在共晶温度以上生成,并生长为非枝晶颗粒。超声处理的过共晶AlSi合金中的非平衡α(Al)相由共晶温度以上生成的圆形α(Al)晶粒和少量共晶温度以下生成的细小α(Al)枝晶构成。由于超声振动的作用使α(Al)基体中的Si的固溶度增加,并使初晶Si的形成温度降低,组织中初晶Si颗粒的体积分数显著降低。流变挤压斜盘中的初晶Si颗粒的平均直径和体积率分别为24.3μm和11.1%。     

挤压铸造模温及压力对2024铝合金组织性能的影响

研究了压制压力和模具温度对挤压铸造2024铝合金组织和性能的影响.结果表明:随着压力的增加,合金的铸造缺陷减少,晶粒尺寸变小,超过120MPa时,变化不大;模具温度在200℃时,组织不均匀,存在显微疏松等缺陷,模具温度在300℃时组织粗大;在模具温度250℃、压力120MPa的工艺参数下得到的铸件,缺陷较少,组织均匀,强度高.经过T6工艺热处理后,抗拉强度达到425MPa,伸长率6.9%.     

Effects of Solution Treatment on the Microstructure,Tensile Properties,and Impact Toughness of an Al–5.0Mg–3.0Zn–1.0Cu Cast Alloy

This study investigates the eff ect of solution treatment(at 470 °C for 0–48 h) on the microstructural evolution,tensile properties,and impact properties of an Al–5.0Mg–3.0Zn–1.0Cu(wt%) alloy prepared by permanent gravity casting.The results show that the as-cast microstructure consists of α-Al dendrites and a network-like pattern of T-Mg_(32)(AlZnCu) 49 phases.Most of the T-phases were dissolved within 24 h at 470 ℃;and a further prolonging of solution time resulted in a rapid growth of α-Al grains.No transformation from the T-phase to the S-Al_2CuMg phase was discovered in this alloy.Both the tensile properties and impact toughness increased quickly,reached a maximum peak value,and decreased gradually as the solution treatment proceeded.The impact toughness is more closely related to the elongation,and the relationship between impact toughness and elongation appears to obey an equation:IT = 8.43 EL-3.46.After optimal solution treatment at 470 ℃ for 24 h,this alloy exhibits excellent mechanical properties with the ultimate tensile strength,yield strength,elongation and impact toughness being 431.6 MPa,270.1 MPa,19.4% and 154.7 kJ/m~2,which are comparable to that of a wrought Al–6.0 Mg–0.7 Mn alloy(5E06,a 5 xxx aluminum alloy).Due to its excellent comprehensive combination of mechanical properties,this cast alloy has high potential for use in components which require medium strength,high ductility and high toughness.     

The indirect ultrasonic vibration process for rheo-squeeze casting of A356 aluminum alloy

The semisolid slurry of A356 Al alloy was prepared by indirect ultrasonic vibration (IUV) method and then formed by direct squeeze casting (SC). The effects of squeeze pressure and T6 heat treatment on the microstructure and mechanical properties of rheo-squeeze casting (RSC) A356 Al alloy were investigated. The results indicate that with the increase of squeeze pressure, the average diameter of primary α-Al particles decreased, while the densities and mechanical properties of the samples increased. The effect of T6 heat treatment on the mechanical properties is more significant in RSC samples than in conventional SC samples. The tensile strength and elongation of T6 heat treated RSC samples under 100 MPa pressure are 338 MPa and 8%, respectively.