加热工艺对AZ91D镁合金部分重熔组织的影响

提出半固态金属坯料先在液相线以上温度适当加热再降低温度至两相区温度继续等温保温的二次加热工艺。采用该工艺对晶粒细化AZ91D镁合金坯料进行部分重熔,研究了其组织演变规律,并与等温二次加热工艺进行比较。结果表明,与等温二次加热工艺相比,坯料先在液相线以上温度适当加热再降低温度至两相区温度继续保温,坯料重熔速度明显加快,相同加热时间时,晶粒更加细小和圆整。组织演变机理分析表明,加快液相形成速度可适当抑制晶粒的合并,降低晶粒长大速度,并促进晶粒球化。     

2024铝合金半固态组织演变及触变成形

采用再结晶与重熔法制备了2024铝合金半固态坯料,研究了不同重熔温度和保温时间下坯料的微观组织演变,以及工艺参数对晶粒尺寸和球化程度的影响。通过触变挤压铸造成形试验,分析了不同坯料高度下制件不同位置的力学性能差异。结果表明,坯料的微观组织随着保温时间的延长逐渐演变为挤压态纤维组织的消失、α-Al再结晶晶粒的初生和其球化与长大,且该过程随重熔温度的升高而加快;半固态球状晶粒的尺寸和球化程度均随重熔温度和保温时间的增加而变大;最佳工艺参数为613~621℃时保温20~30min,此时晶粒平均直径约为75μm,圆整度约为0.74。在此工艺参数下,触变成形制件的抗拉强度可达383MPa。     

部分重熔对SiC_p/2024_p冷压块半固态组织演变的影响

研究了SiCp/2024p冷压块在部分重熔过程中的组织演变,并与基体合金进行了对比,探讨了温度对组织的影响。结果表明,冷压块在部分重熔过程中可分为3个阶段:初期晶粒的快速粗化、组织分离与球状化以及后期初生相颗粒的粗化;基体组织的分离快于复合材料,且基体的初生相颗粒尺寸小于复合材料的;重熔温度太高时,半固态浆料品质变差。     

半固态2A12铝合金部分重熔组织的演变

对低压脉冲磁场技术制备的2A12铝合金半固态坯料进行部分重熔,利用光学显微镜和图像分析仪等,对半固态坯料部分重熔微观组织的演变进行了研究.结果表明,随着加热温度的提高或保温时间的延长,坯料的平均晶粒尺寸增大,重熔液相增加,晶粒的圆整度提高.最佳的部分重熔工艺参数如下:加热温度为620℃左右,保温时间为20～40 min.形成初生α-Al晶粒为均匀的近球形颗粒,平均晶粒尺寸为116～120 μm,液相率在40％左右,适合于半固态触变成形.组织演化机制分析表明,部分重熔的初期阶段,重熔液相较少,晶粒主要通过凝并快速长大;随加热温度的升高和保温时间的延长,重熔液相增加,晶粒主要通过原子扩散慢速长大并发生球化.     

AlSi7Mg非枝晶合金半固态重熔加热时的组织演变

研究表明：电磁搅拌的ＡｌＳｉ７Ｍｇ非枝晶合金在半固态温区保温时,共晶体首先重熔,团块状α相逐渐演变成球状;保温温度越高,半固态重熔和α相演变过程越快;保温温度过高或保温时间过长时,试样在部分重熔过程中易发生变形。     

半固态铝合金重熔组织演变的研究

通过自行研制开发的新型半固态连续机械搅拌设备,制备了半固态铝合金,并对半固态坯料在半固态温度区间重熔加热,研究不同重熔温度、时间下半固态组织的变化规律.研究表明:保温温度越高,晶粒长大和球化速度加快,保温时间越短;随着保温时间延长,晶粒逐渐长大和球化,液相份数增加.半固态铝合金Y112重熔加热适宜温度区间为565～575℃.     

半固态ZL101合金重熔加热时初生相的组织演变

利用低过热度浇注技术制备了半固态ZL101铝合金坯料,研究了半固态温度区间重熔加热时半固态ZL101铝合金坯料的初生相形貌的转变过程。研究结果表明,在半固态两相区保温,半固态ZL101合金的初生相逐渐团球化,该过程随保温温度的升高而加快。半固态ZL101铝合金晶粒的圆度与保温温度和保温时间的关系不大,但晶粒的尺寸随着保温温度和保温时间的增加而增大。半固态ZL101合金试样重熔加热最佳工艺制度为583℃下保温30m in,其晶粒平均等积圆直径为80μm,晶粒平均圆度为0.83。     

树枝晶SiCp/ZA27复合材料部分重熔过程中的组织演变

用扫描电镜 (SEM )背散射成像技术对金属型铸造树枝晶SiCp/ZA2 7复合材料部分重熔过程中的组织变化进行了观察。结果表明 :在 460℃加热过程中 ,因晶界共晶组织向初生晶的扩散 ,造成树枝晶二次枝晶臂和晶粒间的快速合并 ,形成无明显晶界的组织 ,将分布于枝晶间的SiCp 裹入晶内 ,接着 ,剩余共晶组织开始熔化 ,组织发生分离 ,形成不规则的大块状组织 ,并将SiCp 返还于晶粒间的液相中 ,随后 ,因不规则组织突出部位 (曲率大 )的溶化 ,组织趋于圆整 ,最后经球状化形成尺寸较大的近球状颗粒。还从相变角度分析了组织的演变过程。     

Mg-16Zn-5Al合金部分重熔过程中的组织和相演变机制

研究了Mg-16Zn-5Al合金在部分重熔过程中的组织演变和相转变。结果表明:Mg-16Zn-5Al合金在440℃重熔45～60min或460℃重熔30～45 min可获得理想的半固态球晶组织,其平均晶粒尺寸为55.7～60.4μm,平均圆整度为1.18～1.29,固相率约为65%。合金在重熔过程中发生的相转变(即:MgZn+τ→α-Mg、α-Mg+MgZn+τ→L、α-Mg→L及α-Mg→L和L→α-Mg)导致了晶粒内部的快速粗化合并、组织分离、球化和后期的吞并粗化,同时晶粒内部的亚晶界和根部重熔对组织的分离起着重要作用。基于LSW理论推导出了某一保温时间段内与扩散系数相关的晶粒粗化因子M_n,用其描述晶粒在相应阶段的主要演变方式。     

半固态ZA96镁合金部分重熔过程中的组织演变

对自孕育法制备ZA96镁合金半固态坯料进行了部分重熔,研究了等温温度和保温时间对微观组织演变的影响。结果表明,随着等温温度增加和保温时间延长,半固态组织中固相率降低,其晶粒尺寸和圆整度呈先减小后增大的变化趋势。在530℃保温20min可获得理想的半固态组织,其平均晶粒尺寸、圆整度和固相率分别为75.69μm、1.45和58%。保温10min左右,其晶粒的粗化、枝晶臂合并及分离基本结束,其后晶粒发生球化、吞并和长大,其长大规律符合Ostwald熟化理论。     

Effect of heating rate on microstructure of semi-solid 2024 alloy during partial remelting

对低过热度浇注的半固态2024铝合金坯料分别以0.12, 0.26和0.52 ℃/s的平均升温 速率加热至625 ℃并保温; 利用光学显微镜和金相图像分析系统研究了升温速率对坯料部 分重熔组织的影响. 结果表明, 升温速率越快, 坯料重熔越快, 重熔后晶粒越细小和圆整. 提高升温速率, 有利于抑制晶间共晶相的溶解扩散和提高坯料的熔化过热温度, 加快晶间液 相形成, 对晶粒合并长大具有一定的抑制作用, 并加速晶粒球化.     

Microstructure evolution of semi-solid 2024 alloy during two-step reheating process

A two-step reheating process was proposed and applied to perform reheating experiments on the semi-solid 2024 alloy billet. In this process, the semi-solid billet was firstly heated over liquidus temperature and then isothermally held at solid-liquid zone temperature. Microstructure evolution of the semi-solid billet during two-step reheating was studied by optical microscope and compared with that during isothermal reheating. The results show that the remelting rate of the semi-solid billet during two-step reheating is faster than that during isothermal reheating. Under the same reheating time, the grains of the semi-solid billet reheated by two-step reheating process are finer and rounder than those by isothermal reheating process. The present experimental results indicate that accelerating the formation of liquid phase during the two-step reheating process can restrain the coalescence of grains to a certain extent, and thus refine the grain size and promote the grain spheroidization.     

半固态A356合金重熔加热过程中的热稳定性

利用电阻炉加热，采用电子显微镜及图象分析仪，研究了近液相线铸造A356铝合金在二次加热过程中的组织变化。结果表明：近液相线铸造铝合金A356在580℃～590℃加热，保温10min，晶粒仍保持细小、近似等轴的组织特点。随着加热温度的升高和保温时间的延长，初生相尺寸增加较小，具有较高的热稳定性。     

半固态LY11铝合金的组织演变研究

对LY11合金的应变诱发熔化激活法(SIMA)制备工艺进行了研究，定量分析了变形量(ε)、等温温度(Ti)、保温时间(t)等工艺参数和预处理技术对晶粒尺寸、分形维数和晶粒尺寸分布等的影响，讨论了晶粒的大小、形状、尺寸分布的演变规律。结果表明：变形量对晶粒大小、形状的变化影响极大，要获得细小、近球形的晶粒需足够的变形程度；升高等温温度和延长保温时间会促使晶粒长大、球化；所有试样的晶粒尺寸呈正态分布，随着变形量的减小、等温温度的升高和保温时间的延长，峰值点附近晶粒的数目逐渐减小，尺寸逐渐增加；冷、热变形预处理条件对组织演变产生一定的影响，给试样施加变形是SIMA工艺的必要步骤。     

半固态重熔加热工艺对镁合金组织与耐蚀性能的影响

详细研究了半固态重熔加热工艺参数对AZ91D镁合金半固态组织演变及其耐蚀性的影响.结果表明:AZ91D镁合金在液固双相区进行重熔处理时,合金中低熔点共晶组织首先发生熔化并隔离α-Mg树枝晶,其后被隔离的粗大α-Mg树枝晶逐步演化成为类球晶甚至发生合并长大现象.不同半固态重熔加热工艺参数对组织演化过程影响明显.     

Mg-Li-Al合金近液相线制浆及部分重熔

采用近液相线铸造方法制备了Mg—5％Li—3％A1合金的半固态浆料。通过对该合金近液相线铸造与常规铸造组织进行比较，以及在不同静置时间、不同冷却速率下对其铸造组织的影响，较详细地分析了近液相线铸造组织的变化过程。试验结果表明，在Mg—Li合金熔炼中，添加2％Ca可实现阻燃，但效果不如对一般镁合金；与常规铸造相比，近液相线铸造可获得均匀、细小枝晶的组织结构；适当静置或提高冷却速率有利于组织的细化和均匀化；在适当的部分重熔工艺条件下，坯料组织可获得较理想的触变组织。     

Microstructure and Element Distribution during Partial Remelting of an Al-4Cu-Mg alloy

The effects of the isothermal temperature and holding time on the microstructure and element distribution have been investigated during partial remelting of the semisolid Al-4Cu-Mg alloy. The experimental results show that the optimal process parameter should be chosen at isothermal temperature of 540-580 °C with the holding time of less than 10 min. Coalescence and coarsening of α grains occur at low liquid fraction. At high liquid fraction, coarsening of α grains and melting of small grains were promoted by an increase of the isothermal temperature and the holding time. The coalescence of grains and Ostwald ripening are two main mechanisms of the microstructural evolution during partial remelting. Meanwhile, the higher the isothermal temperature and the longer the holding time, the more segregation of Cu at the grain boundary would be, which conform to the theory of element distribution affected by heating condition.