半固态铝合金触变成形实验装置的研究

设计并制造了一套半固态铝合金触变成形的实验装置，对实验结果与模拟仿真计算进行了对比，其二者的拟合度很好。     

高固相率SiCP/AZ61复合材料触变成形的数值模拟

采用等温热处理法制备SiCP/AZ61复合材料半固态坯料,在自制实验装置上进行触变成形实验.采用所建立的高固相率SiCP/AZ61复合材料本构模型,对触变成形过程进行了数值模拟,得到了不同成形温度下的应力、应变和温度场分布.结果表明,与成形温度为530℃相比,560℃时复合材料触变成形具有变形抗力小、应变与温度场分布均匀的特点.通过实验和模拟结果对比可知(成形温度为560℃),两者吻合较好,所获结果可指导高固相率镁基复合材料触变成形工艺实践.     

触变挤压铜合金力学性能研究

采用触变挤压工艺成形ZCuSn10P1铜合金轴套零件,通过单向拉伸实验和硬度实验研究了触变挤压铜合金的抗拉强度、延伸率、布氏硬度和显微硬度,利用扫描电镜观测了断口形貌并分析了断裂方式,分析了成形比压对触变挤压铜合金力学性能的影响规律。结果表明,抗拉强度随成形比压增加而先增加后降低。延伸率随成形比压增加而不断减小。成形比压与抗拉强度和延伸率的函数关系分别为抛物线和幂指数。触变挤压铜合金拉伸断裂方式为沿晶断裂和韧性断裂的混合型断裂。布氏硬度随成形比压增加而先增加后降低。相同工艺条件时,液相显微硬度值最高,固液界面次之,固相最低。固相、固液界面和液相的显微硬度均随成形比压增加而先增加后降低。触变挤压铜合金综合力学性能要高于常规铸造,较佳工艺参数为成形比压250 MPa、挤压速率15 mm/s,其抗拉强度、延伸率和布氏硬度分别为387 MPa、2.8%、128 HBW。     

半固态金属触变挤压上限分析

运用半固态金属触变塑性成形上限法,对半固态金属触变挤压过程进行了上限分析。导出了半固态金属触变挤压上限功率的计算公式,获得了相对应力与摩擦因子、半锥角和断面缩减率等工艺参数的相互影响关系。对于某一固定的半锥角,摩擦因子的增加使相对应力增大,而增大的幅度随着断面缩减率的增大而增大。对于某一固定的断面缩减率,半锥角的增加,使相对应力下降后再度略有上升。因此存在着一个最佳半锥角,对应于最佳上限解,其相对应力为最小。而且摩擦因子越小,相对应力下降幅度越小。经实验验证,所获计算结果与实验值吻合,可用于指导半固态金属触变挤压工艺实践。     

触变成形AZ91D合金的组织及磨损性能的研究

研究了触变成形AZ91D镁合金的组织和磨损性能.结果表明,触变成形AZ91D合金长方体零件的组织并不均匀:在纵向远离内浇道的区域和在横向远离中心的部位初生相颗粒分数略有减小;在往复式磨损实验中,随着往复次数的增加,磨损率先急剧增加,最后趋于常数,随着载荷和往复频率的增加,磨损率则一直呈增大趋势;与金属型铸造相比,触变成形能显著提高耐磨性.     

铝合金半固态加工技术的应用研究

重点介绍了近年来在铝合金半固态坯料制备方面的研究进展以及在半固态触变成形技术工业应用方面的研究开发工作,如复合电磁搅拌制备半固态浆料、多流电磁搅拌半固态连铸技术、铝合金半固态触变压铸成形、铝合金半固态触变模锻成形等,并就其可能的应用领域及发展状况如难铸造合金的铸造成形、变形合金的直接铸造成形、活塞合金的加工成形、变形铝合金的塑性加工进行了讨论。     

纳米颗粒增强镁基复合材料触变塑性成形的本构模型

本文通过分析纳米颗粒增强镁基复合材料触变塑性成形中各种因素（应力 、应变 、应变速率 、温度T、液相分数fL、纳米增强颗粒体积分数fp）之间的关系,以及考虑由纳米颗粒引起Orowan增强机制的影响,提出了一种新的复合材料触变塑性成形本构模型。该本构模型中各参数采用多元非线性回归法而获得。触变塑性成形实验数据与计算结果吻合,表明推导的本构关系可用于纳米颗粒增强镁基复合材料触变塑性成形的数值模拟,并可用来指导该复合材料的触变塑性成形工程实践。     

半固态A356压铸成形温度和压射速度的优化

采用铸造模拟软件AnyCasting，利用其所特有的触变功能模块，开展对半固态A356支架触变压铸充型过程的模拟。模拟结果表明，成形温度为590℃，压射速度为5m／s时，A356铝合金触变充型过程，充型平稳，温度场分布均匀，减少了卷气和浇注不足等缺陷，压铸件的整体质量得到提高。     

半固态AlSi7Mg合金的触变力学模型研究

采用G1eeble—1500热模拟实验机研究了半固态A1Si7Mg合金的触变力学行为.通过回归分析建立了半固态A1Si7Mg合金在不同温度下的粘塑性本构关系模型；利用自行开发的半固态金属触变成形装置进行了实验研究，并采用建立的本构关系应用DEFORM^TM商用软件进行了模拟计算与实验条件相同的变形过程．由模拟计算与实验结果相比较可知，建立的本构关系模型是合理的，模拟结果与实验结果基本吻合．     

镁合金成形技术的发展趋势

目前镁合金主要成形方法有两种--压铸和半固态触变成形法.本文讨论了上述两种方法的基本概念与特征,并包括流变成形,触变铸造和压力成形.此外,作者还提及其发展趋势以及用镁合金废料制作发泡镁合金材料,为镁合金废料回用寻求一种途径.