浇注温度和压射速度对Al-30Si压铸组织和力学性能的影响

研究液态压铸过程中浇注温度和压射速度对Al-30Si压铸组织和力学性能的影响.结果表明,随着浇注温度的升高,Al-30Si压铸组织中的初生硅尺寸在不断减小.温度从780℃升高到820℃时,初生硅的尺寸出现了大幅度的减小,温度再升高则变化不明显;同时,抗拉强度随温度的变化也表现出同样的趋势.而压射速度对Al-30Si液态压铸组织的影响要比浇注温度的影响小得多.初生硅的尺寸随压射速度的增加有减小的趋势,但减小的幅度不大.当压射速度为8m/s时,压铸组织出现了明显的气孔、缩孔等缺陷.随着压射速度的增加,其抗拉强度呈现出了先增大后减小的趋势,最大值217N/mm2出现在压射速度为4m/s时.     

压射速度对压铸Al-10%Si合金组织与性能的影响

基于液态压铸技术,研究了压射速度对Al-10%Si合金组织与性能的影响,同时利用扫描电子显微镜(SEM)对其拉伸断口形貌进行分析.实验结果表明:随着压射速度的增大,试样的抗拉强度、伸长率和硬度先增加而后减小,而晶粒尺寸先减小而后增大;随着压射速度的增大,合金的断裂方式仍然属韧窝型韧性断裂.在本实验条件下,压射比压16MPa、模具温度150℃、浇注温度720℃、压射速度2.5m/s时,压铸Al-10%Si合金的力学性能较优,其力学性能可以达到σb=233MPa,δ5=8.57%,HBS=57.9.     

AZ91-0.5In镁合金电机盖的压铸工艺优化

采用不同的工艺参数进行了AZ91-0.5In镁合金电机盖试样的压铸试验,并进行了室温力学性能测试与分析。结果表明,随压射比压增大或压射速度增快,试样的抗拉强度和屈服强度均先增大后减小,而断后伸长率在7%～9%范围内先减小后增大。当压射比压90 MPa、压射速度5 m/s时,试样的抗拉强度和屈服强度达到峰值,分别为262、171 MPa。AZ91-0.5In镁合金压铸电机盖的压射比压优选90 MPa、压射速度优选5 m/s。     

汽车发动机用变质铝硅合金的压铸工艺

研究了变质剂对Al-20Si合金组织的影响,通过OM、XRD、SEM等检测方法分析了合金的变质机理,并分析了压射速度对Al-20Si合金组织和力学性能的影响。结果表明,合金中加入4%CuP10+1%AlSr13+15%AlRE10时变质效果最好;随着压射速度的增加,抗拉强度先增大而后降低,在压射速度为5 m/s时,抗拉强度达到最大值214 MPa。     

工艺参数对触变压铸Al-30Si组织和性能的影响

研究了等温处理工艺和压射速度对触变压铸Al-30Si合金(加入1%的磷盐变质处理)组织和力学性能的影响。结果表明,触变压铸组织和常规铸锭组织相比,初生Si的形貌更加圆整,针状的共晶Si消失,而α-Al的的枝晶被打碎,以弥散的颗粒状分布;在固相率较高时,部分α-Al未熔化,以固相保留下来,形态为球状或近球状。常温下的抗拉强度在620℃保温100min和120min时,都随压射速度的增加呈现出先增大后减小的趋势,前者的最大值出现在6m/s,为226MPa;而后者的最大值出现在4m/s,为230MPa。在630℃保温120min时,抗拉强度随压射速度的增加而逐渐减小。     

压射速度对压铸Al-20%Si合金组织与性能的影响

基于液态压铸技术,研究了压射速度对Al-20%Si合金显微组织与性能的影响,同时利用扫描电子显微镜(SEM)对其拉伸断口形貌进行分析。结果表明:随着压射速度的增大,试样的抗拉强度、伸长率和冲击韧度先增大而后减小,硬度总的趋势是降低的,但硬度值变化不大。合金的断裂方式为解理断裂。在实验条件下,增压压力16MPa、模具温度150℃、浇注温度720℃、压射速度2.5m/s时,压铸Al-20%Si合金的力学性能较优,其力学性能可以达到:σb=280MPa、δ5=4.83%、Ak=25.56 J/cm2、硬度=80.6HBS。     

汽车新型压铸零部件的铸造工艺分析

对Mg-9Al-1Zn-05Ce汽车新型压铸零部件试样进行了压铸成型，并进行了力学性能和耐腐蚀性能的测试和分析。结果表明：随浇注温度的升高和压射速度的加快，试样的抗拉强度、屈服强度先增大后减小，腐蚀电位正移后逐渐负移，伸长率变化幅度较小，力学性能和耐腐蚀性能均先提升后下降；与620 ℃浇注温度压铸时相比，650 ℃浇注温度下的抗拉强度、屈服强度分别增大了1308%、2378%，断后伸长率减小了1%，腐蚀电位正移了43 mV；与1 m/s压射速度压铸时相比，3 m/s压铸下的抗拉强度、屈服强度分别增大了1120%、1645%，断后伸长率减小了08%，腐蚀电位正移了31 mV。Mg-9Al-1Zn-05Ce汽车新型压铸零部件的压铸工艺参数优选为：650 ℃始锻温度、3 m/s压射速度。     

压射速度对流变压铸AM60镁合金缺陷形成的影响

采用自行研发的自孕育制浆技术制备AM60半固态浆料,利用冷室压铸机对浆料进行流变压铸成形试验,研究压射速度对铸件缺陷形成的影响。结果表明,当压射速度小于0.5m/s时,铸件充型不足;增大至2.0m/s后,铸件充型完整,但充型末端易出现冷隔缺陷;压射速度大于7.0m/s导致铸件出现严重飞边。显微组织分析表明,压射速度增大,铸件内微气孔增多且尺寸增大,铸件边缘液相偏析程度减小,同时内部夹杂增多,夹杂物尺寸较大;当压射速度小于1.0m/s时,初生相形貌发生粗化,液相中二次枝晶增多。因此,高压射速度能在一定程度上提高流变压铸件显微组织的均匀性,但同时使铸件气孔、夹杂缺陷增多,不利于提高半固态压铸件的力学性能。     

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。     

不同慢压射速度条件下AZ91D镁合金的真空辅助压铸

对不同慢压射速度条件下真空辅助对AZ91D镁合金压铸件组织及力学性能的影响进行了评估。在联合有自行改进的TOYO真空系统的TOYO BD-350V5型冷室压铸机上制备片状AZ91D镁合金压铸件。研究发现,充型时型腔真空压力随着慢压射速度的升高呈现3次方增长,导致真空辅助对压铸件中气孔的降低能力随着慢压射速度的降低而下降。常规和真空压铸件中压室预结晶组织（ESC）含量随着慢压射速度的变化趋势相似。在较低慢压射速度时,真空压铸件拉伸性能受ESC含量的影响很大,随着慢压射速度的升高,真空压铸件中气孔含量的影响将变得显著。     

热处理对半固态A356铝合金挤压铸件组织与性能的影响

将低温浇注制备的半固态A356铝合金坯料加热至半固态浇注、挤压成形。采用正交试验法研究了固溶、时效对半固态A356铝合金挤压铸件组织与力学性能的影响。结果表明,时效时间对抗拉强度、屈服强度、伸长率影响最大,且都是随着时效时间增长先上升后下降;试验6获得较好的综合力学性能,其抗拉强度、屈服强度、伸长率分别为340 MPa、325 MPa、9.56%。     

搅拌工艺对半固态Y112铝合金组织及性能的影响

采用自行研制的机械搅拌装置,研究了不同工艺参数对半固态Y112铝合金组织及性能的影响.研究表明,搅拌温度越高,搅拌速度越大,固相颗粒越细小、均匀和圆整,其抗拉强度与伸长率越高;但温度太高,固相颗粒会熔化,抗拉强度及伸长率也降低;随搅拌时间的延长,固相颗粒先变得细小、均匀和圆整,然后长大,抗拉强度、伸长率先升高后降低.     

Effect of alloying elements on structure and mechanical properties of semi-solid processed cast iron

Semi-solid metal processing of alloys is one of the key technologies for producing advanced materials. Through semi-solid processing, it is possible to produce high quality cast components from grey cast iron. A series of experiments were carried out to clarify the effect of the alloying elements copper, chromium, molybdenum, and nickel on the properties of cast iron. A comparison was made of the microstructure and mechanical properties in semi-solid processed cast iron and ordinary cast iron. This showed that an increase in the level of alloying elements in cast iron gave a higher level of hardness. However, the tensile strength of alloyed semi-solid cast iron did not exceed that of grey iron, for every composition, as a result of the characteristic microstructure produced by semi-solid processing. Thus, the alloying elements had little effect on the tensile strength of semi-solid cast iron, but did have an effect on elongation. The tensile strength of semi-solid cast iron, however, still depends on the cooling rate.     

半固态触变注射成形镁合金显微组织的评定

针对不同注射速度的半固态触变注射成形镁合金显微组织,并结合不同工艺条件下的固相率和抗拉强度,采用分形方法对其固相颗粒二维形态进行了评定。分析结果表明,采用分形描述可以为镁合金半固态组织中固相颗粒的分析提供一个定量方法,为研究半固态成型镁合金的工艺-组织-性能之间的关系提供了一个理想的定量分析参数。     

Effect of heat treatment on microstructure and properties of semi-solid squeeze casting AZ91D

Semi-solid AZ91D magnesium alloy billets were prepared by near-liquidus heat holding. Semi-solid squeeze casting was conducted at 575, 585 and 595 ℃, respectively, with 1 mm·s~(-1) squeeze speed. The semisolid squeeze casting AZ91D samples were heat treated by T4(solution at 415 ℃ for 24 h) and T6(solution at 415 ℃ for 24 h + 220 ℃ for 8 h) processes, respectively. The microstructure and mechanical properties of the alloy in different states were investigated by means of OM, SEM and tensile testing machine. The results show that compared to as-cast alloy, the grain size of the semi-solid squeezed AZ91D decreased significantly, and with the increase of semi-solid squeeze temperature, the grain size of AZ91D increased. The grains of the alloy were refined by T4 treatment, and further refined by T6 treatment. T6 treatment greatly improved the tensile strength, elongation, and hardness, but did not significantly improve yield strength. After 575 ℃ squeeze casting and T6 treatment, the ultimate tensile strength(UTS) reached 285 MPa, the elongation reached 13.36%, and the hardness also reached the maximum(106.8 HV), but the yield strength(YS) was only 180 MPa. During the process of semi-solid squeeze casting and heat treatment, the matrix grain was refined and a large number of precipitated and secondary precipitated phases of Mg_(17)Al_(12) appeared. Both the average size of matrix grain and secondary precipitated phase decreased, while the volume fraction of secondary precipitated phase increased. All these resulted in high tensile strength, elongation and hardness.     

低过热度浇注SiC_p/Gr/ZL101复合材料组织与性能研究

采用半固态搅拌、低过热度重力浇注的方法制备了SiCp/Gr颗粒复合增强ZL101铝基复合材料。通过显微组织观察、拉伸试验以及阻尼性能测试,研究了不同体积分数SiCp/Gr对铝基复合材料性能的影响。结果表明,通过半固态搅拌、低过热度重力铸造法,使ZL101合金中的初生相α-Al由枝晶形态变为蔷薇状,晶粒明显细化。随着SiCp体积分数的增加,复合材料的抗拉强度先升高后降低,伸长率逐渐下降,复合材料的最高抗拉强度达到191MPa,比ZL101合金提高了32%。SiCp与Gr的加入改善了ZL101合金的阻尼性能,复合材料的内耗值Q-1明显高于基体合金,并且随着SiCp体积分数的增加,复合材料内耗值Q-1逐渐提高。     

Cu 含量对Ti-Cu合金半固态可锻性及锻造后力学性能的影响

通过镦锻试验和模锻实验研究了Ti-Cu系合金半固态锻造行为,并对锻材进行了拉伸试验,讨论了Cu含量对半固态可锻性及力学性能的影响。结果表明：1000 °C至1150°C半固态锻造较常规锻造具有较小的顶锻压力;其中,1000 °C至1050°C间半固态锻造的Ti-Cu系合金均表现出较好的可锻性,在75%的锻造变形量下无明显缺陷。分析认为,Ti-Cu系列合金中含有较多的低熔点Ti2Cu相,随着半固态温度升高或Cu含量的增加,材料中的液相含量增加,增加的液相含量对变形起到润滑作用,减少了固相变形引起的应力集中,有效的降低了变形抗力,改善了成形性。力学性能研究表明：半固态锻造Ti-Cu系合金较常规锻造合金强度升高,塑性降低。随着Cu含量的升高,合金的强度明显提升,塑性降低。分析认为：力学性能的变化主要是由于Ti2Cu相析出含量、形态和分布相关,随着Cu含量和半固态温度的升高,更多Ti2Cu相在晶内和晶界析出,引起析出强化作用,同时,晶界析出的针状Ti2Cu相形成了偏析带,降低了合金塑形。     

Preparation of semi-solid slurry containing fine and globular particles for wrought aluminum alloy 2024

The semi-solid slurry of wrought aluminum alloy 2024 was prepared by a well developed rheocasting process, low superheat pouting with shearing field（LSPSF）. The appreciate combination of pouring temperature and rotation speed of barrel, can give rise to a transition of the growth morphology of primary a（Al） from coarse-dendritic to coarse-particle-like and further to fine-globular. The combined effects of both localized rapid cooling and vigorous mixing during the initial stage of solidification can enhance wall nucleation and nuclei survival, which leads to the formation of fine-globular primary a（Al）. By using semi-solid slurry prepared by LSPSF, direct squeeze cast cup-shaped component with improved mechanical properties such as yield strength of 198 MPa, ultimate tensile strength of 306 MPa and elongation of 10.4%, can be obtained.     

蛇形通道浇注流变压铸铝合金拉伸试样的力学性能和微观组织(英文)

开发出一种新颖的A356铝合金半固态加工技术——蛇形通道浇注流变压铸技术(SCRC)。采用SCRC技术制备A356铝合金拉伸试样,并研究试样在铸态和T6热处理条件下的力学性能和微观组织。结果表明:在铸态下拉伸试样的抗拉强度可达到250MPa左右,伸长率在8.6%-13.2%;经过T6热处理后,抗拉强度可提高约30%,但伸长率略有下降。在这些实验条件下,蛇形通道浇注技术可制备出初生α1(Al)的形状因子为0.78-0.89和晶粒尺寸为35-45μm的优质半固态A356铝合金浆料。与传统压铸工艺相比,SCRC技术可改善拉伸试样的微观组织并提高它的力学性能。这种SCRC技术具有与传统压铸设备衔接简便、取消了半固态浆料的保存及输送步骤和具有较高的性价比等优点。     

Al-6.5%Mg合金的半固态流变铸造及其性能

利用保温电磁搅拌制备半固态浆料,对Al-6.5%Mg合金的半固态流变铸造进行研究。实验中对该合金的常压铸造、液态压铸和半固态压铸所得铸件的显微组织、力学性能和拉伸断口进行分析比较。结果表明,常压铸造得到的Al-6.5%Mg合金组织为粗大的树枝晶,力学性能较低;与常压铸造相比,液态压铸件的树枝晶生长较为规则,枝晶得到细化,同时,液态压铸件的强度和塑性提高明显;半固态压铸的显微组织则为规则的球状晶,与液态压铸相比,半固态压铸件的强度略有提高,表现出更好的塑性。