AlSi7Mg合金坯料在固液两相区的初始结构对变形的影响

本文论述了Ａ１Ｓｉ７Ｍｇ合金在半固态下的初始结构对压缩变形行为的影响。结果表明：Ａ１Ｓｉ７Ｍｇ合鑫产的初妈显微结构的固想颗粒尺寸及分布、颗粒形貌、颗粒团聚化程度对兰固态合金坯料的表观粘度有重要的影响。具有初始细昌结构（蔷薇状结构）的合金应力水平较低,具有中等枝晶和粗枝晶结构的合金应力水平较高。非枝晶组织半固态合金变形时固相颗粒变形力的传递数学模型：σｓ＝α２λ１／λ２（Ｔ）ηｆε。     

感应加热对半固态AlSi7Mg合金连铸坯温度场和组织的影响

研究了电磁感应重熔加热对半固态ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金铸坯料温度场和组织的影响。结果表明：通过调整加热功率,可使半固态ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金连铸坯料的温度场均匀一致,保证坯料的径向温差差小于１℃;电磁感应重熔加热的兰固态ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金连铸坯料中的初生α（Ａｌ）组小、圆整、分布均匀,但重熔过程不能改变坯料表层组织中初生αＡ（ｌ）枝晶的基本形态。     

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AlSi7Mg合金在封闭竖直圆柱空间中触变变形和流动的研究

兰固态合金挤压工艺的关键是控制半固态合金坯料的流动和变形。在实际工程应用中,半固态合金坯料的挤压铸造成形主要是通过在二维和三维约束空间中的变形和流动而实现的。本文论述了半固态ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金坯料在三维封闭圆柱空间中触变变形和流动的规律。     

AlSi7Mg合金半固态连铸坯料和组织形成研究

研究了电磁搅拌对半固态ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金连铸坯料组织的影响,研究结果表明,电磁搅拌功率是重要的影响因素,搅拌功率越大,球状的初生α－Ａｌ端部形态越圆整,蔷薇状的初生α－Ａｌ越少,尺寸越小,宫铸坯表层的枝晶层越薄;连铸坯料中的出现大量球状初生α－Ａｌ是蔷薇状初生α－Ａｌ二次臂熔断的结果,连铸坯料中出现许多蔷薇状初生α－Ａｌ结果是其二次臂未充分熔断所致。     

半固态铝硅合金的压缩变形行为与组织变化

研究了控制熔体结晶法制备的半固态ZL101合金的压缩变形行为以及显微组织的变化.结果表明:在液固相区二次加热并保温足够时间后,该合金的球状固相仍保持半固态加工要求的适当尺寸,575℃和582℃压缩变形时,半固态浆料具有稳定触变流动变形特征,即应力随应变增大而缓慢下降,其应力水平较接近固相线的高温(550℃)塑性变形应力低得多;枝晶组织和高变形速率提高半固态合金的变形应力,并使应力随应变增大而单调提高;大变形后,圆柱试样中心和边缘区域存在球状初生α相变形程度的不同.半固态变形中,变形机理从以阻尼液相流动为主变为以固相颗粒塑性变形为主.     

电磁搅拌对半固态AlSi7Mg合金初生α—Al的影响规律

研究了ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金半固态等温电磁搅拌过程和连续降温电磁搅拌合金熔体的温度分布。结果表明；在电磁搅拌条件腑氏温度梯度下，可增加初生α－Ａｌ一次臂的长大失去方向优先性，并使一次臂生长速度减慢，二次的长大速度与一次臂的长大速度相迫使ｌＳｉ７Ｍｇ合金出现薇状初生α－Ａｌ。     

复合变质对AlSi7Mg合金组织和性能的影响

通过在铸造ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金中加入一种新型复合变质剂，研究其对合金力学性能和组织的影响，并采用透射电子显微镜（ＴＥＭ）研究合金在时效过程中组织的变化。结果表明：采用此新型变质剂可有效提高铸造ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金的力学性能。合金经５３５℃×６ｈ固溶化处理和１５０℃×６ｈ时效处理后，其σｂ达到３５１．７ＭＰａ，δ达７．７９％。经ＴＥＭ分析，采用此变质剂处理的铸造ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金在时效过程中不仅会产生Ｍｇ２Ｓｉ相，而且发现了一种新的时效强化相。通过分析，认为该相的析出过程与Ｍｇ２Ｓｉ相似，且其析出温度要较Ｍｇ２Ｓｉ相略低。由于此新强化相的析出使得合金在较低温度时效时即可获得较好的强化效果，使合金在Ｔ５状态下即可获得高的综合力学性能     

泡沫Al合金的压缩性能及其能量吸收

研究了泡沫纯铝和泡沫ＡｌＳｉ７Ｍｇ０．４５在单向压缩条件下的应力－应变（σ－ε）曲线,分析了它们的变形行为,并讨论了其能量吸收和能量吸收效率,结果表明：泡沫纯铝与泡沫Ａｌ合金的σ－ε曲线均由弹性变形段、平缓段和紧实段组成;在压缩过程中,泡沫纯铝的骨架变形以弯曲为主,泡沫ＡｌＳｉ７Ｍｇ０．４５的骨架变形主要由局部断裂产生;在相同孔隙率下,泡沫ＡｌＳｉ７Ｍｇ０．４５的能量吸收大于泡沫纯铝;能量吸收效率     

半固态AlSi7Mg合金二次加热工艺与组织转变机制

采用电阻炉对用电磁搅拌方法制备的半固态ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金二次加热,结合金相分析研究了半固态组织的转变机制。实验发现,共晶相中的Ｓｉ相通过向α相中扩散溶解,其形状从片层状断裂成点链状颗粒,并随着温度升高颗粒细化球化。片层越薄,这一过程发生的温度越低,速度越快。Ｓｉ溶解到一定程度后共晶部分熔化,初生α相形状、尺寸开始变化。树枝状α相和蔷薇花状α相球化,但前者变大,后者变小为原始尺寸的１／２－１／４。近     

AlSi7Mg合金半固态压铸件热处理强化机理研究

对AlSi7Mg合金(A356)半固态压铸件和液态压铸件进行了不同工艺的固溶与时效热处理，分析了其显微组织与疏松度，测定了硬度、拉伸强度及延伸率等力学性能。实验得出，铝合金半固态压铸件原始态的力学性能优于液态压铸件，并且半固态压铸件时效强化效果尤其明显，拉伸强度可达330MPa以上，延伸率10％以上。这主要是由于半固态压铸件比液压件具有更加致密，且为球状的非树枝晶组织。铝合金半固态压铸件时效强化，机理主要归于弥散析出Mg2Si强化相。     

Preparation of semi-solid AlSi7Mg alloy slurry with big capability

Semi-solid AlSi7Mg alloy slurry was prepared by low superheat pouring and weak traveling-wave electromagnetic stirring.The effects of pouring temperature and stirring power on the microstructure of AlSi7Mg alloy slurry were studied.The results show that the semi-solid AlSi7Mg alloy slurry of 5 kg can be prepared.This new technology can save energy and make the pouring process convenient.When the pouring temperature is decreased at a stirring power of 0.41 kW,the shape of primary α-Al grains gradually changes from dendritic-like to spherical.When the alloy melt is poured at the temperature(630°C) with a certain superheat,the pouring process becomes easier,and the spherical microstructure of AlSi7Mg alloy slurry can be prepared by the weak traveling-wave electromagnetic stirring.When the pouring temperature is 630°C,increasing the stirring power appropriately can result in better spherical primary α-Al grains,but if the stirring power is increased to a certain value(1.72 kW),the shape of primary α-Al grains does not obviously improve when the stirring power is continually increased.     

Preparation of Semi-Solid AlSi7Mg Alloy Slurry

The semi-solid AlSi7Mg alloy slurry of large size was prepared by the low superheat pouring and weak electromagnetic stirring in this paper. The effects of pouring temperature and stirring power on the microstructure of the AlSi7Mg alloy slurry were studied. The results show that the semi-solid AlSi7Mg alloy slurry of 127mm in diameter can be prepared by the low superheat pouring and weak electromagnetic stirring technology and this new technology can save energy and make the pouring process convenient. When the liquid AlSi7Mg alloy is poured at 650 or 630, the solidified microstructure of the AlSi7Mg alloy slurry prepared by the weak electromagnetic stirring is remarkably improved compared with that of the slurry without stirring, the primary -Al grains appear rosette-like or spherical. When the pouring temperature is decreased, the shape of the primary -Al grains is gradually changed from dendritic-like grains to spherical grains. When the pouring temperature is appropriately increased, namely raised to a certain superheat, the pouring process becomes easier and an ideal spherical microstructure of the AlSi7Mg alloy slurry prepared by the weak electromagnetic stirring can also be obtained, in this experiment, when the stirring power is 0.36kW, the optimized pouring temperature parameter is 630.When the AlSi7Mg alloy slurry is prepared by the low superheat pouring and weak electromagnetic stirring, when the pouring temperature is 630,increasing the stirring power appropriately could gain better spherical primary -Al grains,but if the stirring power is increased to a certain value, the shape of the primary 冄-Al grains is not further improved, in this experiment, the optimized stirring power parameter is 0.36kW.     

Microstructure and properties of AlSi7Mg alloy fabricated by selective laser melting

The AlSi7Mg alloy was fabricated by selective laser melting (SLM), and its microstructure and properties at different building directions after heat treatment were analyzed. Results show that the microstructure of SLM AlSi7Mg samples containes three zones:fine grain zone, coarse grain zone, and heat affected zone. The fine-grain regions locate inside the molten pool, and the grains are equiaxed. The coarse-grain regions locate in the overlap of molten pools. After T6 treatment, the microstructure at the molten pool boundary is still the network eutectic Si, but the network structure becomes discrete, and is composed of intermittent, chain-like eutectic Si particles. The yield strength at three directions (xy, 45°, z direction) of the AlSi7Mg alloy samples fabricated by SLM is improved after T6 heat treatment. The fracture mechanism of the samples is a mixed ductile and brittle fracture before heat treatment and ductile fracture after heat treatment.     

电脉冲工艺参数对AlSi7Mg合金凝固组织的影响

获得一种在液态金属母液中均匀地悬浮着一定球状初生固相的非枝晶浆料是半固态金属加工的基础和关键。为了达到这一目的，在不同电脉冲参数下对合金熔体进行电脉冲孕育处理。结果表明：通过电脉冲孕育处理将AlSi7Mg合金凝固组织中的初生相由发达的枝晶转变成了蔷薇晶和近球形晶粒：脉冲频率和脉冲时间对合金凝固组织的影响规律相一致，即随着脉冲时间的延长和脉冲频率的增加，合金的凝固组织逐渐得到改善；但当脉冲时间过长和脉冲频率过大时，导致合金凝固过程中的形核率降低，使合金的凝固组织不理想。从而揭示了只有在合适的熔体处理温度及脉冲工艺参数作用下，才可以获得理想的AlSi7Mg合金凝固组织。     

静置及重熔对AlSi7Mg组织及性能的影响

采用Al-5Ti-B和Al-10Sr对AlSi7Mg合金进行细化和变质处理,研究不同的静置时间和重熔次数对AlSi7Mg合金组织和性能的影响.结果表明,在4h的静置过程中,AlSi7Mg合金晶粒尺寸先减小后增加.熔体中Ti含量几乎保持不变,但是形核核心聚集沉淀,有效形核核心减少.Sr在静置4h中产生烧损,所以共晶硅的变质效果严重衰退.重熔两次时,细化效果衰退不明显,Sr含量急剧减少,共晶硅的形貌恢复到变质前的状况.从静置和重熔的实验中发现,Sr含量低于0.004%时,对共晶硅的变质效果不显著.     

电磁搅拌对AlSi7Mg合金显微组织的影响

采用自行开发的电磁搅拌器,研究了多种不同电磁搅拌方式,在不同工艺条件下,单独施加或复合施加对AlSi7Mg合金微观组织的影响。试验结果表明:单一施加旋转感应电磁搅拌时,浆料径向组织很不均匀;单一施加无芯感应电磁搅拌,当搅拌电流较小时,径向组织也不均匀,增大电流浆料质量有明显改善;采用(旋转感应+无芯感应)复合电磁场进行复合电磁搅拌时,可在电流较小时获得满意的浆料质量。     

自孕育法制备AZ31镁合金半固态流变成形组织(英文)

采用新型自孕育流变铸造技术对变形镁合金半固态组织进行控制。该工艺过程为将合金熔体与一定量的合金固体颗粒(自孕育剂)混合,然后将混合金属通过一个多流股导流器浇入铸型或收集器。结果表明:采用自孕育工艺,合金熔体处理温度690~710℃,孕育剂的加入量为3%~7%时能有效将AZ31镁合金传统铸造中的粗大枝晶组织转变为细小、近球状的非枝晶组织;当合金熔体处理温度较高时,增加孕育剂的加入量或减小导流器的倾斜角度有利于获得非枝晶组织。自孕育工艺制备的AZ31镁合金半固态浆料在620℃等温保温30s后能有效改善初生α-Mg颗粒的圆整度;延长保温时间有助于减小颗粒的圆整度,但同时颗粒发生粗化。利用Lifshitz-Slyozov-Wagner(LSW)理论对初生相颗粒在等温保温过程中的组织圆整、粗化过程进行了分析。     

电磁-斜槽复合法制备铝合金半固态浆料

采用自制的电磁-斜槽复合浆料制备装置,制备了半固态AlSi9Cu3合金浆料.选取斜槽角度、浇注温度和电磁搅拌电压为试验因素,用正交试验法进行了工艺参数分析.结果表明,对半固态组织初生相平均等效直径的影响顺序为:浇注温度、斜槽角度、搅拌电压;对半固态组织初生相平均圆整度影响的因素顺序为:电磁搅拌电压、斜槽角度、浇注温度.通过试验得到的最优工艺参数:斜槽角度为25°～35°,浇注温度为650℃,电磁搅拌电压为200～300 V.