引晶法制备半固态A356铝合金浆料的流变压铸

将引晶法制备的A356铝合金半固态浆料进行流变压铸,研究铸件在铸态和T6热处理条件下的力学性能和微观组织。结果表明:在铸态下铸件的抗拉强度可达到250 MPa左右,伸长率为9%~13%;经过T6热处理后,抗拉强度可提高约30%,但伸长率略有下降。引晶法可制备出初生α1(Al)的形状因子为0.76~0.85和晶粒尺寸为20~40μm的优质半固态A356铝合金浆料。     

蛇形通道制备半固态铝合金浆料的研究

试验研究了蛇形通道的弯道数量和浇注温度对蛇形通道浇注制备半固态A356铝合金浆料组织的影响.结果表明,用蛇形通道浇注制备半固态A356 铝合金浆料时,蛇形通道的弯道数量越多,制备出的浆料组织就越理想,但是弯道数量的增多又容易造成通道的堵塞;当弯道数量为1～3个时,均可得到理想的球状半固态A356 铝合金浆料.采用蛇形通道浇注制备半固态A356 铝合金浆料时,随着浇注温度的降低,制备出的浆料组织越来越好;当浇注温度为640～680 ℃时,均可得到理想的球状半固态A356 铝合金浆料.     

短时均热工艺对蛇行通道浇注的半固态铝合金浆料温度和组织的影响

采用蛇形通道浇注制备半固态A356铝合金浆料,试验研究了短时电磁感应均热工艺对浆料温度和组织的影响规律.结果表明,利用短时电磁感应均热可以使蛇形通道浇注的半固态A356铝合金浆料的内部温差显著变小,最终可达到±1 ℃,可以满足流变成形的需要.同时,经过短时电磁感应均热后,初生α-Al晶粒得到进一步球化,但也发生了晶粒粗化.均热功率对蛇形通道浇注制备的半固态A356铝合金浆料组织有一定的影响.当均热功率为1.6~3.6 kW时,随均热功率的增大,均热时间缩短,初生α-Al晶粒更细小.浆料的均热温度对蛇形通道浇注制备的半固态A356铝合金浆料组织有一定的影响.当浆料温度为595~608 ℃时,浆料的均热温度越低,初生α-Al晶粒越细小.     

S-EMS复合作用对A356铝合金半固态组织形貌的影响

研究了蛇形通道制备A356铝合金半固态浆料时，浇注温度和通道数量对半固态坯料中心和边缘微观组织的影响。并结合蛇形通道与螺旋磁场电磁搅拌，开发了一种新型的半固态制浆方法——S-EMS，研究了高过热度浇注对A356铝合金半固态浆料初生形貌和尺寸的影响。结果表明：在不加任何处理时，显微组织具有明显的枝晶特征，部分枝晶臂长度甚至超过200μm。采用蛇形通道制备半固态浆料时，随着浇注温度的降低或通道数量的增加，试样中心与边缘的平均晶粒尺寸均不断减小并趋于平缓，形状因子不断增加并逐渐趋于平缓，但从3个通道增加至4个通道时，心部形状因子略微降低。S-EMS法在浇注温度680℃下制备出平均晶粒直径78.68μm，形状因子0.65的微观组织，即使在高过热度浇注条件下也能制备出良好的半固态组织。当浇注温度降至660℃，制备出平均晶粒尺寸和形状因子分别为70.25μm及0.71的具有理想微观组织的半固态坯料。     

铝合金液态与半固态压铸件的组织性能研究

对A356铝合金液态与半固态压铸成形件在压铸态和T6热处理态下的力学性能与微观组织进行了研究。试验得出，与液态压铸成形件相比，半固态压铸成形件可以获得更佳的综合力学性能；经同样T6热处理后，两者抗拉强度都得到提高，伸长率下降，但半固态压铸成形件抗拉强度提高的幅度更大，伸长率降低得更少。从微观角度解释了两种不同成形方法产生这一性能差异的内在原因。     

采用蛇形通道制备较大容量A356铝合金半固态浆料(英文)

采用蛇形通道制备较大容量的A356铝合金半固态浆料,对制备的半固态浆料的整体组织和管道冷却能力对组织的影响进行研究。结果表明,采用冷却能力良好的蛇形通道可制备出理想的较大容量半固态A356铝合金浆料。蛇形通道连续通冷却水时,较大容量半固态A356铝合金浆料轴向和径向的组织均由颗粒状的初生相组成,浆料的整体均匀性良好;而未通冷却水的蛇形通道只能在较大容量浆料的心、中部获得颗粒状初生相,靠近浆料的边部区域则主要为树枝状初生相,整个浆料径向的组织不均匀。浇注温度达到680°C,可以解决合金熔体在浇注过程中容易堵塞的问题。     

流变压铸工艺参数对过共晶Al-30%Si合金显微组织和力学性能的影响（英文）

研究流变压铸工艺参数浇注温度、振动频率和蛇形通道弯道数量对Al-30%Si合金的显微组织和力学性能的影响。流变压铸过程中的半固态Al-30%Si合金浆料采用振动蛇形通道浇注工艺制备。实验结果表明:浇注温度、振动频率和通道数量对Al-30%Si合金显微组织和力学性能的影响较大。在浇注温度为850°C、通道弯道数量为12和振动频率为80 Hz的条件下,流变压铸工艺制备的样品组织的初生硅晶粒被细化成平均粒径约为24.6μm的块状颗粒;此外,流变压铸样品的抗拉强度、伸长率和硬度分别为296 MPa、0.87%和HB 155。因此,振动蛇形通道浇注工艺能有效地细化组织中的初生Si晶粒。初生Si晶粒的细化是流变压铸样品力学性能改善的主要原因。     

蛇形通道浇注工艺参数对半固态A356铝合金浆料的影响

采用蛇形通道浇注技术制备半固态A356铝合金浆料,并研究浇注温度和通道直径对半固态A356铝合金浆料的影响.结果表明:当通道直径为20和25mm、浇注温度为640-680℃时,可以制备出初生相α(Al)的半固态浆料,其平均形状因子分别为0.89-0.76和0.86-0.72、平均晶粒直径分别为50-75μm和55-78μm.随着浇注温度的降低,半固态A356铝合金浆料中初生α(Al)晶粒的组织变得细小;较小的通道直径有利于组织的改善.在制备半固态A356铝合金浆料过程中,通道内壁的激冷能够产生大量的晶核.由于晶粒游离和合金熔体自搅拌的共同作用,初生α(Al)晶核能够在熔体内部增殖并且球化.     

采用蛇形管通道浇注法制备半固态浆料

采用蛇形管浇注法制备了半固态A356铝合金浆料.结果表明:当浇注温度为660～680 ℃时,采用蛇形管可以制备出半固态A356铝合金组织,且管道内没有出现凝固壳;蛇形管通道的直管段长度对半固态浆料组织有较大影响,即直管段长度变短后,浆料组织变差,且制备合适半固态浆料组织的浇注温度也降低;沿径向浆料组织的形貌分布不同,由心部的球状初生α相向过渡区域的球状和蔷薇状初生α相的混合组织转变,边缘部位为蔷薇状的初生α相组织.     

A380铝合金液态与半固态压铸件热处理前后组织性能研究

对A380铝合金液态与半固态压铸成形件在压铸态和T6热处理态下的力学性能与微观组织进行了研究.力学性能测试表明:两种不同成形方法所得成形件在压铸态时强度相差无几,但半固态成形件的塑性几乎是液态成形件的2倍.经过同样的T6热处理后,半固态压铸件的抗拉强度有所提高,液态压铸件的抗拉强度却下降很大.伸长率均有所下降,但两者变化的幅度不同,液态压铸件的伸长率下降更多.与液态压铸成形件相比,半固态压铸成形件可以获得更佳的综合力学性能.从微观角度解释了两种不同成形方法产生这一性能差异的内在原因.     

Mg-Bi合金的显微组织和力学性能

采用挤压铸造和挤压变形工艺制备了Mg-Bi二元合金,通过金相显微镜分析,室温拉伸性能测试,X射线衍射分析,SEM和EDS等手段,研究了Mg-Bi合金在铸态和热挤压态的显微组织和力学性能.结果表明:铸态Mg-Bi合金随着Bi含量的增加,伸长率逐渐降低,抗拉强度逐渐增加,当Bi含量达10wt.％以上,抗拉强度降低;Mg-Bi合金铸锭经450℃、3h保温,挤压比为12.76热挤压后,随Bi含量的增加,抗拉强度与伸长率均逐渐增加,当Bi含量达12wt.％时,抗拉强度为219.68 MPa,伸长率为13.43％,Bi含量继续增加,合金抗拉强度及伸长率呈下降趋势;挤压态Mg-Bi合金的力学性能是晶粒细化与Mg3Bi2综合作用的结果,当Bi含量大于12wt.％后,形成较多粗大的Mg3Bi2相是导致合金力学性能下降的主要原因.     

不同压力下挤压铸造铝铜合金的组织与性能

采用挤压铸造工艺制备出一种新开发的、高强韧铝铜合金.T5热处理状态下其抗拉强度达到433 MPa,伸长率为14%.通过对该合金力学性能及其显微组织的研究表明,铸态和经T5热处理的抗拉强度和伸长率均随压力的增加而增大,在压力为50MPa时达到最大值,但在铸态下,未加压力的铸造合金其硬度高于挤压铸造的合金硬度.随挤压力增加,晶粒明显细化,二次枝晶增加,枝晶间距减小.     

Zr含量对Mg-5Zn-2Al镁合金组织与性能的影响

采用光学显微镜及拉伸试验机等手段,研究了Zr含量对Mg-5Zn-2Al合金铸态和热处理后显微组织及力学性能的影响.结果表明,Zr的加入使Mg-5Zn-2Al镁合金的铸态和热处理后的晶粒得到明显的细化.在铸态及热处理条件下,合金的抗拉强度与伸长率均呈现先上升后下降的变化趋势.对于铸态合金而言,Zr含量为0.6%时,Mg-5Zn-2Al合金的晶粒最为细小,并且其抗拉强度与伸长率均达到最大值,为215 MPa和12.563%.经热处理后,合金的抗拉强度较铸态得到了显著地提高.当Zr含量为0.6%时,合金的抗拉强度达到最大,为249 MPa.     

Effects of hot rolling on microstructure and properties of a 20 vol. % SiCp／Al composite

A 20 vol.% SiCp/Al composite was fabricated by squeeze casting, of which a new process for fabricating the preform was used by blending Al powder and SiC particulates with average diameters of 10 and 3.5μtm, respectively. The microstructure of the as-cast and the hot-rolled composite was investigated by using TEM, EDS, and SEM, and their tensile properties were measured at room temperature. The results show that the ultimate tensile strength and ultimate elongation of the hot-rolled composite are 80% and 140% higher than those of the as-cast one. The TEM observation result indicates that there are high density of dislocations and dislocation tangles in the hot-rolled composite. Al2O3 layers in the composite resuiting from the surface oxidation of the aluminum powders were damaged to spherical particles during hot rolling. All the results indicate that hot-rolling can improve the mechanical properties of the composite and, therefore, engineering components of the 20 vol.% SiCp/Al composite can be produced by squeeze casting followed by hot-rolling.     

不同压力对挤压铸造Al-Cu-Mg合金性能的影响

使用挤压铸造工艺制备了高强、高韧Al-4.5Cu-1Mg合金。在挤压力为70MPa下成型后,合金的最大抗拉强度达到288.8MPa、伸长率达到12.8%、HRB硬度达到48.3。通过对该合金力学性能及其显微组织的研究表明,合金的抗拉强度、伸长率以及硬度随着压力的增加而增大,并且在70MPa时达到最大值,70MPa之后继续增加压力,对材料性能影响不大。研究了挤压力对合金的密度和导电性的影响。试验结果表明,合金的密度随着压力的增加而快速增大,在挤压压力为70MPa时达到最大值,然后变化不大。     

Mg-6Gd-3Y-2Zn-0.5Zr镁合金的组织和性能

设计了新型Mg-6Gd-3Y-2Zn-0.5Zr镁合金,并用光学显微镜、扫描电镜及拉伸试验机对合金铸态、均匀化态及挤压态的显微组织特征和力学性能进行了研究。结果表明,铸态Mg-6Gd-3Y-2Zn-0.5Zr合金组织主要由α-Mg基体和沿晶界分布的块状长周期堆垛有序结构相组成,均匀化处理(450℃×16h)促使细小层片状的长周期堆垛有序结构相由晶界向晶内生长。挤压态Mg-6Gd-3Y-2Zn-0.5Zr合金在200℃下时效处理,无明显时效硬化现象,但挤压态合金具有优良的强韧性能,室温抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为335MPa、276MPa和17%。     

往复挤压AM60B镁合金的组织与力学性能

通过往复挤压（CEC）变形来细化AM60B镁合金的组织。结构表明：随着CEC道次的增加,组织得到明显细化。当材料达到临界最小晶粒尺寸时,进一步挤压变形也很难使组织得到明显的细化。细小的组织具有优异的力学性能,合金的硬度、屈服强度、抗拉强度和断后伸长率分别由铸态的62．3、64MPa、201MPa和11％上升N-道次变形后的72．2、183．7MPa、286．3MPa和14．0％。但是再进一步挤压变形材料的力学性能增加幅度不明显,经四道次挤压变形后其硬度、屈服强度、抗拉强度和断后伸长率分别为73．5、196MPa、297MPa和16％     

Microstructure characteristics and mechanical properties of rheoformed wrought aluminum alloy 2024

The microstructure characteristics and mechanical properties of 2024 wrought aluminum alloy produced by a new rheoforming technique under as-cast and optimized heat treatment conditions were investigated. The present rheoforming combined the independently developed rheocasting process, named as LSPSF (low superheat pouring with a shear field) process, and the existing squeeze casting process. The experimental results show that LSPSF can be used to prepare sound semi-solid slurry within 25s to fully meet the production rate of squeeze casting. The primary α (Al) presents in mean equivalent diameter of 69μm and shape factor of 0.76, and features zero-entrapped eutectics. Compared with conventional squeeze casting, the present LSPSF rheoforming can improve the microstructures and mechanical properties. An optimized heat treatment results in substantial reduction of microsegregation and significant improvement of mechanical properties, such as yield strength of 321MPa, ultimate tensile strength of 428MPa and elongation of 12%.     

Heat treatment of 319.2 aluminium automotive alloy Part 2, Ageing behaviour

In this part of a two-part study of the heat treatment of 319.2 aluminium alloy, the hardening behaviour upon artificial ageing in the temperature range 155‐220 °C for periods of up to 24 h has been investigated. The test bars used were solution heat treated for 8 h at 515 °C (see Part 1). The results show that peak-ageing is achieved after 24 h at 155 °C or 5 h at 180 °C, giving 253 MPa yield strength, 403 MPa ultimate tensile strength, and 1.2% elongation. Inclusions and oxides have a marginal effect on the yield strength; however, they deteriorate both the ultimate tensile strength and % elongation to levels below those obtained in the as-cast condition. Quality index against ageing time relationships have been discussed in terms of the ageing conditions.     

Microstructure and properties of ZL205 alloy

The microstructure, precipitate type, precipitate distribution and tensile strength of a ZL205 alloy, before and after ageing treatment, have been studied by means of optical microscopy and transmission electron microscopy. The results showed that the as-cast microstructure of the alloy was made up of α-Al and eutectic phase distributed at the grain boundaries. During ageing treatment, the tensile strength increased at first and then reduced with time, and the highest ultimate tensile strength was found to be around 488.2 MPa.