SIMA法制备7AO9半固态坯料的研究

采用SIMA方法制备半固态坯料。以7A09铝合金铸锭为原材料,采用正挤压和等温处理工艺制备半固态坯料,并对坯料做金相观察,确定实验条件下制备半固态坯料的参数。实验中影响半固态坯料制备的主要因素有挤压比、等温温度、保温时间。研究结果表明：挤压比7、模温300℃、铸态试样加热450℃且保温30min、较低的挤压速度是坯料预处理过程优选的参数;在等温处理过程中,加热温度为617℃、保温19min可以获得理想的半固态组织。     

SIMA法工艺参数对半固态5083合金组织及成分偏析的影响

采用大挤压比热挤压为预变形方式的SIMA法制备了5083铝合金半固态坯料,研究了挤压比、等温热处理温度与保温时间等工艺参数对半固态坯料微观组织演变的影响,并通过SEM和能谱线扫描分析了等温热处理温度对5083铝合金主要元素成分偏析的影响规律。结果表明,SIMA法制备5083铝合金半固态坯料的微观组织受工艺参数影响较大,当挤压比为17.36,等温温度为605～610℃,保温时间为15～20min时,可以获得较理想的5083半固态坯料。另外,5083铝合金中Mn元素的分布基本不受等温热处理温度影响,但Al、Mg元素的分布受温度影响较大,等温温度越高,偏析越严重;在晶界处偏析的低熔点相主要由Mg元素构成。     

挤压态7075铝合金半固态加热过程中的组织演变

研究了加热温度和保温时间对部分重熔再结晶方法(RAP)制备7075铝合金半固态坯料过程中的组织演变的影响。结果表明,通过在半固态温度区间加热可以将挤压态7075铝合金的纤维组织转变为半固态颗粒状晶粒组织。随着加热温度的提高和保温时间延长,挤压态组织逐渐消失,颗粒状晶粒经再结晶生长并合并长大;颗粒状晶粒的尺寸随加热温度和保温时间的增加而变大。在试验条件下,高温短时间加热比低温长时间下获得的半固态组织更加细小均匀。通过试验得出RAP法制备7075铝合金半固态坯料的优化工艺参数为600℃下保温5min。     

触变模锻成形工艺对镁合金成形件力学性能的影响

采用半固态等温热处理法、近液相线模锻法和等通道角挤压法制备AZ91D—Y镁合金半固态坯料。分别将3种状态的坯料加热到半固态温度区间进行二次重熔后,进行了触变模锻成形。结果表明,在半固态温度为560℃,模锻压力为200MPa的条件下,半固态等温热处理法、近液相线模锻法和等通道角挤压法制备坯料分别保温30,20,15min后触变模锻获得最佳力学性能;随着坯料加热温度的升高,触变模锻成形件力学性能呈现先上升后下降的趋势;增加成形压力有利于触变模锻成形件力学性能的提高;在相同成形条件下,等通道角挤压法制备坯料触变模锻后的力学性能最好,近液相线模锻法次之,半固态等温热处理法较差。     

镁合金托弹板半固态挤压成形

采用应变诱导熔化激活法(SIMA法)制备镁合金半固态坯料,再应用等温挤压成形技术,对复杂形状的镁合金托弹板进行了半固态精密挤压成形试验研究;确定了半固态坯料制备、重熔加热和等温挤压成形等工艺过程中的坯料尺寸、加热温度、加热时间及成形速度等工艺参数,设计制造了等温挤压成形模具.半固态等温挤压成形的镁合金托弹板经固溶和时效热处理后,其抗拉强度ób可达到330 MPa,伸长率δ可达到7%,接近锻件性能指标.     

浇注温度和ECAP对铝合金坯料组织的影响

采用近液相线法结合新SIMA法复合工艺制备半固态A356铝合金坯料,研究了浇注温度、等径角挤压（ECAP）和半固态处理温度、时间对坯料组织的影响。结果表明,适当的工艺参数可以制备出球状初生α—Al相晶粒的半固态A356铝合金坯料,其中较合理的工艺参数为：近液相线浇注温度为610℃,半固态保温温度为580℃,半固态保温时间为20min。     

双层金属管用半固态坯料制备及二次加热

采用机械搅拌的方法制备半固态浆料,利用专门的制坯模按照预定尺寸制得能够使用于挤压成形双层金属管的半固态AZ91镁合金棒料和A356铝合金坯料,研究制备工艺以及二次加热温度及保温时间对半固态坯料微观组织的影响.通过组织分析,对双层金属管用AZ91镁合金坯料和A356铝合金坯料的触变性进行了研究.结果表明,双层金属管用AZ91镁合金坯料最佳尺寸为24 mm,二次加热温度为560 ℃,保温时间为21 min;A356铝合金环状坯料最佳尺寸壁厚为8 mm,二次加热温度为600 ℃,保温时间为20 min时,此时能得到适合于进行半固态触变成形的球化组织.     

基于SIMA法的AlSi30合金半固态坯料的制备

引入等径角挤压(ECAP)法替代传统半固态坯料制备方法--应变诱导熔体激活(SIMA)法中的冷、热塑性变形,在正交试验条件下由AlSi30合金粉末制备其半固态坯料,研究了工艺参数对半固态坯料显微组织的影响.结果表明,保温温度是影响初晶硅晶粒大小和圆整程度的主要因素;影响初晶硅晶粒大小的次要因素是保温时间;影响初晶硅圆整度的次要因素是等径角挤压的温度;试验的最佳工艺参数,等径角挤压温度为500 ℃,挤压路径选择A路径,保温温度为605 ℃,保温时间为55 min.     

等温热处理对AZ91D半固态挤压铸造成形的影响

研究了等温热处理温度和保温时间等工艺对AZ91D镁合金半固态挤压成形的影响.结果表明半固态等温热处理可以将普通金属型铸造的AZ91D镁合金锭中的枝晶组织转变为球形晶粒组织,并能进行半固态挤压成形.AZ91D镁合金半固态挤压成形所需的最佳工艺条件是加热温度570 ℃左右,保温时间25～35 min,或加热温度580 ℃左右,保温时间10～20 min.     

RAP法制备AlSi7Mg合金半固态坯料研究

采用DSC测试、热镦粗实验、半固态等温处理实验、金相显微镜观察以及Image Pro Plus图像处理软件,研究了等温压缩温度、压缩量和半固态等温处理的温度、保温时间对再结晶重熔(RAP)法制备AlSi7Mg铝合金半固态坯料微观组织的影响.结果表明:等温压缩过程中温度对半固态坯料微观组织的影响不明显,而等温压缩变形量的增大有利于细化半固态坯料微观组织,最优热镦粗参数为温度240℃,变形量40％;半固态等温处理过程中,随保温温度升高,微观组织固相晶粒的尺寸逐渐增大,而随着保温时间延长,半固态组织中固相颗粒的尺寸先缓慢长大再迅速长大然后趋于不变,固相颗粒的圆整度变化较为复杂.通过RAP法制备的AlSi7Mg铝合金半固态坯料平均晶粒尺寸为64～117μm,形状因子为0.76～0.89.低于599℃时,半固态的平均晶粒尺寸的立方粗化线性关系不明显,影响晶粒粗化的机制主要有Ostwald熟化、合并长大、再结晶和熔化;在599℃时,晶粒尺寸的立方粗化线性关系较为明显,此时Ostwald熟化为晶粒粗化的主导机制.