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%。     

ZL104铝合金连杆半固态挤压铸造工艺实验研究

研究了传统液态挤压铸造与半固态挤压铸造成形ZL104铝合金连杆的充填状态、微观组织及力学性能。结果表明:传统液态挤压铸造成形连杆充填饱满,但其抗拉强度及伸长率低于半固态挤压铸造成形连杆。对于半固态挤压铸造成形,浇注温度高于565℃时,铸件充填性能良好;平均晶粒尺寸及形状因子随浇注温度的升高而逐渐增大;连杆抗拉强度及伸长率先增加后减小。挤压压力高于25MPa时,铸件均充填饱满;挤压压力升高,平均晶粒尺寸不断减小且形状因子不断增大,连杆机械性能不断提高。模具预热温度升高,平均晶粒尺寸和形状因子不断增大,连杆机械性能逐渐提高。但当模具预热温度超过300℃时,平均晶粒尺寸进一步增大而其形状因子减小,导致连杆的机械性能下降。     

半固态挤压铸造铝ZL104合金连杆的显微组织及力学性能（英文）

分别采用液态挤压铸造和半固态挤压铸造工艺成形ZL104铝合金连杆,研究不同工艺参数对连杆的显微组织及力学性能的影响规律。结果表明:与传统液态挤压铸造相比,半固态挤压铸造连杆的抗拉强度和伸长率分别提高了22%和17%。半固态挤压铸造过程中,随着重熔温度的增加,平均晶粒尺寸和形状因子都增大;随着模具预热温度的升高,平均晶粒尺寸增大,形状因子先增加后减小;这两种情况下连杆的抗拉强度和伸长率都先增加后减小。但随着挤压压力的提高,平均晶粒尺寸减小,且形状因子增大,连杆的力学性能明显提高。此外,成形半固态挤压铸造连杆的最佳重熔温度、挤压压力及模具预热温度分别为848 K、100 MPa及523 K。     

半固态挤压铸造铜合金组织和力学性能研究

以半固态ZCuSn10P1铜合金为研究对象,自主设计了1套1模4件挤压模具并进行了半固态挤压铸造成形实验,研究了成形比压和挤压速率对半固态ZCuSn10P1铜合金挤压铸造组织和性能的影响规律。结果表明:当成形比压由180 MPa增加到250 MPa时,半固态铜合金平均晶粒直径逐渐减小,由89.25μm减小至77.96μm,液相率由36.7%减少至22.3%,抗拉强度由318 MPa增加至387 MPa,提高了21.70%,延伸率由4.2%降至2.8%;当挤压速率由11 mm/s增加至15 mm/s时,固相晶粒圆整度由1.54减小至1.32,此时抗拉强度由368 MPa增加至387 MPa,提高了5.16%,延伸率由3.3%降低至2.8%。     

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。     

ZL201合金半固态层流压铸成形过程数值模拟

采用Any Casting铸造仿真软件模拟研究了ZL201合金半固态触变压铸成形过程、成形后的组织及性能,并与实际铸件进行了比较。结果表明:ZL201合金半固态触变压铸成形在浆料温度600℃、模具温度240℃时,低速压射速度0.1 m/s,且在1.5 s后进行速度切换,高速压射速度为1 m/s时,所得铸件平均晶粒尺寸为72.56μm。铸件的平均硬度为HV 70.8,平均抗拉强度为212.5 MPa。     

离心铸造工艺参数对M2-1.2Si数控刀具材料性能的影响

采用不同的浇注温度和旋转速度进行了M2-1.2Si新型数控刀具材料的铸造试验,并进行了耐磨损性能和组织的测试与分析。结果表明:随浇注温度从1450℃提高至1650℃,旋转速度从200 r/min提高至600 r/min,材料的磨损体积和平均晶粒尺寸先减小后增大,耐磨损性能先提升后下降。M2-1.2Si刀具材料的浇注温度优选为1550℃,旋转速度优选为400 r/min。当浇注温度为1550℃时,M2-1.2Si刀具材料的磨损体积和平均晶粒尺寸分别较1450℃铸造时减小了31.3%和26.4%;当旋转速度为400 r/min时,M2-1.2Si刀具材料的磨损体积和平均晶粒尺寸较200 r/min铸造时分别减小了29%和24.3%。     

工艺参数对半固态流变压铸Al-Si-Mg合金组织与性能的影响

采用半固态流变压铸成形技术研制出Al-Si-Mg铝合金前舱，通过正交法对试验方案进行设计，研究了压射速度(0.2～0.3 m/s)、浇注温度(575～615℃)和压力(240～280 MPa)对铸件平均晶粒尺寸、平均形状因子、力学性能的影响，分析了Al-Si-Mg合金半固态浆料在流变压铸成形过程中的枝晶破碎和晶粒生长特征，讨论了组织与力学性能之间的内在联系及合金强化机理。结果表明，在试验条件下，各工艺参数对铸件组织和力学性能影响的重要性顺序依次为压射速度>浇注温度>压力；随着压射速度升高，浇注温度降低及压力升高，组织中的晶粒趋于细小圆整，屈服强度、抗拉强度和伸长率逐渐提高。优化工艺是压射速度为0.3 m/s,浇注温度为575℃,压力为280 MPa。     

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。     

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.     

压射速度和浇注温度对Al-10%Si合金组织与硬度的影响

基于液态压铸技术,研究了压射速度和浇注温度对亚共晶Al-10%Si(质量分数)合金组织与硬度的影响规律.结果表明:随着压射速度的增加,试样的硬度总的趋势是减小的,而试样的晶粒尺寸先减小而后增大:浇注温度对试样的晶粒尺寸和硬度值有明显影响,较高的浇注温度有利于获得晶粒尺寸细小,硬度值高的试样:当压铸工艺参数(增压压力16MPa、模具温度150℃、压射速度2.5m/s、浇注温度720℃)适宜时,Al-10%Si合金试样的硬度可达到57.9HBS,晶粒尺寸只有13.54μm.     

挤压铸造工艺对汽车用铝合金组织和性能的影响

研究了挤压铸造工艺对铝合金组织和性能的影响。结果表明,随着比压的增加,铝合金抗拉强度逐渐升高。比压较低时,主要表现为消除铸件缺陷;比压较高时,主要表现为提高合金液结晶性能,铸件晶粒得到细化,最佳比压强度150 MPa。铝合金铸件抗拉强度随铸型温度升高先增加后减小,最佳铸型温度220℃。随浇注温度升高,铝合金抗拉强度升高,最佳浇注温度770℃。铝合金抗拉强度随保压时间增加先增加后减小,保压时间25 s达到最大值。     

浇注温度对机械用半固态压铸AlSi9Cu合金组织和力学性能的影响

采用半固态铸造生产了AlSi9Cu铝合金压铸件，对不同浇注温度的压铸件的微观组织进行了观察，并测试了不同参数生产出的压铸件的力学性能。结果表明，在不同浇注温度下的半固态压铸AlSi9Cu合金中晶粒的形貌均为球状晶，合金的平均晶粒尺寸随着浇注温度的升高而逐渐变大，浇注温度分别为590℃、600℃和610℃时，合金的平均晶粒尺寸分别为42.1μm、48.9μm和50.6μm。随着半固态压铸浇注温度的逐渐升高，合金内卷气缺陷也随之增加，合金的力学性能随之逐渐降低。当浇注温度分别为590℃、600℃和610℃时，合金的抗拉强度分别为268.03 MPa、264.14 MPa和255.26 MPa，伸长率分别为7.05%、6.73%和5.79%。     

热处理温度对半固态挤压锡青铜组织性能的影响

以半固态挤压ZCuSn10P1锡青铜为研究对象,采用光学显微镜、扫描电镜、显微硬度仪、布氏硬度计、拉伸试验机研究了热处理温度对半固态挤压锡青铜微观组织和力学性能的影响规律。结果表明:热处理对半固态挤压锡青铜强度、硬度和组织影响较大。当热处理温度由250℃升高至650℃时,锡青铜抗拉强度先增加后降低,延伸率增加;布氏硬度先增加后降低;固相和固液界面显微硬度增加,液相显微硬度降低;固相平均晶粒尺寸增加,但热处理温度650℃时组织已不是球状而变成蔷薇状。随温度增加,固相中Sn和P元素增加,元素偏析减弱。综合性能较佳的热处理工艺为350℃保温120 min,此时锡青铜抗拉强度为402 MPa,延伸率为4.5%,布氏硬度为1360 MPa,与热处理前相比分别提高了3.88%,60.71%,6.25%。     

挤压铸造工艺对含Y2wt% AZ91D稀土镁合金组织与性能的影响

研究了挤压铸造工艺参数(挤压压力、浇注温度和保压时间)对含2wt%Y的AZ91D稀土合金组织与性能的影响。采用X射线衍射、金相分析、拉伸试验和SEM等方法分析了合金挤压态和固溶时效态的显微组织及其力学性能。结果表明:浇注温度对镁合金组织和性能影响最大,挤压压力其次,最后是保压时间。试验获得最佳工艺参数为:浇注温度720℃、挤压压力100 MPa、保压时间25 s。试样最大抗拉强度达到241.56 MPa、伸长率12.4%、布氏硬度80.06HB。固溶时效后铸件的力学性能明显提高,组织晶粒更细小且分布均匀。     

新型机械外壳用镁合金的压铸工艺优化

采用不同的压铸工艺对新型机械外壳用Mg-Al-Zn-Ti-V镁合金试样进行了铸造,并进行了耐磨损性能和力学性能的测试与分析。结果表明:随浇注温度、压射速度和压射比压的增加,试样的耐磨损性能和强度均先提升后下降。新型机械外壳用镁合金的压铸工艺参数优选为:700℃浇注温度、3 m/s压射速度、80 MPa压射比压。与640℃压铸温度相比,当浇注温度为700℃时,Mg-Al-Zn-Ti-V镁合金的磨损体积减小48.1%、抗拉强度增大33 MPa;与1 m/s压射速度相比,当压射速度为3 m/s时合金的磨损体积减小36.4%、抗拉强度增大29 MPa;与50MPa压射比压相比,当压射比压为80 MPa时合金的磨损体积减小50.0%、抗拉强度增大31 MPa。     

近液相线挤压铸造工艺对ADC12铝合金支架显微组织和力学性能的影响

以ADC12铝合金为原料,采用近液相线挤压铸造生产汽车铝合金支架,研究近液相线挤压铸造技术工艺参数对汽车承力件铝合金支架组织及力学性能的影响。结果表明:近液相线挤压铸造可获得均匀细小的球状组织。在595到625℃的浇注温度范围内,球状组织逐渐长大为蔷薇状晶及树枝晶,球状系数降低,晶粒尺寸升高,抗拉强度及伸长率均有所降低。在断口分析中,韧窝的数量减少,解理面的数量增多;随着压强由90 MPa上升到180 MPa,球状晶生长时间逐渐减少,最后以球状晶形式存在,球状系数升高,晶粒尺寸减小,抗拉强度及伸长率逐渐升高;随着保压时间从10 s延长到25 s,抗拉强度及伸长率有所增加。近液相线挤压铸造的最佳工艺为:浇注温度为605℃、压力为150 MPa、保压时间为20 s。由于铝液的流动,球状晶长大成孪生的蔷薇状晶。     

汽车用新型高强镁合金的压铸工艺优化

采用不同的浇注温度、压射速度和压射比压对汽车用新型高强Mg-8Gd-4Y-0.3Zr-0.3Ti镁合金试样进行了制备并对力学性能进行了测试和分析。结果表明:与650℃浇注温度相比,710℃浇注温度下的抗拉强度和屈服强度分别增大了31、27 MPa;与100 m/min压射速度相比,200 m/min压射速度下的抗拉强度和屈服强度分别增大了22、16MPa;与50 MPa压射比压相比,90 MPa压射比压下的抗拉强度和屈服强度分别增大了26、24 MPa;伸长率变化幅度较小。Mg-8Gd-4Y-0.3Zr-0.3Ti镁合金的压铸工艺参数优选为:710℃浇注温度、200 m/min压射速度、90 MPa压射比压。     

工艺参数对半固态挤压铸造A356合金组织与性能的影响

在2000kN立式液压机上,将半固态A356铝合金挤压铸造成形。研究了不同的浇注温度与比压对铸件组织与力学性能的影响。结果表明,随着比压增大,铸件组织更为细小、致密、圆整,抗拉强度、屈服强度、伸长率也有较大幅度提高,但比压达到一定程度后,增加比压对铸件的组织及性能影响不明显。浇注温度过低、固相率过高导致充型困难,各部位容易出现凝固裂纹;浇注温度高时液相率过高,铸件为枝晶组织,两种情况下均不能得到力学性能较好的铸件。在582℃、48.7MPa挤压条件下能获得较好的组织与力学性能,抗拉强度、伸长率分别达到288MPa、14.6%。     

新型铝合金机械涡旋盘的挤压铸造工艺及性能研究

对ZL111+0.5V新型铝合金涡旋盘进行了挤压铸造成型,并进行了磨损性能和表面硬度的测试与分析。结果表明:随浇注温度和挤压铸造压力的提升,试样的磨损性能先提高后下降。710℃浇注温度下试样的磨损体积较680℃浇注时减小了44.9%,表面硬度提高了34.7%;24 MPa挤压铸造压力下试样的磨损体积较18 MPa时减小了34.1%,表面硬度提高了26.7%。ZL111+0.5V铝合金涡旋盘的挤压铸造工艺参数优选为:浇注温度710℃、挤压铸造压力24 MPa。