强制对流搅拌制备铝合金半固态浆料及其组织演变

采用自主研发的强制对流搅拌装置(FCR),研究筒体温度、浇注温度和搅拌速度对A356铝合金半固态组织的影响规律,探讨半固态浆料制备过程中的凝固行为。结果表明:适当降低浇注温度、筒体温度和提高搅拌速度均有利于半固态浆料组织的改善,能够制备晶粒细小、圆整、分布均匀的半固态组织;当浇注温度为620~630℃、筒体温度为570~580℃、筒体转速为200 r/min以上时,均能获得理想的半固态浆料,其初生固相颗粒平均直径在80μm以下,形状因子在0.75以上;强制对流搅拌装置极大地改变了传统凝固条件下熔体依靠传导单向传热和扩散缓慢传质的状态,使熔体的温度场和成分场趋于一致,破坏了枝晶生长的条件,有利于获得较好的半固态组织。     

大体积流变浆料制备与压铸成形一体化工艺及其应用

目的研究气体流量对ACSR流变压铸Al-Si-Fe合金组织的影响,同时研究与对比流变压铸与传统压铸合金的组织性能。方法通过改变气体流量制备流变压铸Al-Si-Fe合金,采用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子探针、万能试验机等研究了合金的微观组织与拉伸性能。结果随着气体流量由0提高至6 L/s,流变压铸合金中α1-Al平均尺寸由35.6μm下降到23.9μm,形状因子由0.71上升到0.82;与传统压铸合金相比,流变压铸合金的抗拉强度和伸长率分别提高了15%和75%。结论 ACSR流变压铸工艺可以制备出组织细小圆整且力学性能高的铸件。     

基于数值模拟的镁合金手机后盖压铸模具优化

采用ProCAST软件,对镁合金手机后盖压铸过程进行了模拟。镁合金液在充填过程中多处存在交汇,前沿较冷的合金液在型腔内部汇集,和最后充填部位在型腔的内部产生卷气,影响镁合金液的充填效果。去除上下通孔,增加引流槽,镁合金液交汇的现象减少,较冷的合金液在型腔内部汇集的现象消失,但最后填充区域仍在型腔内部。连通中间的通孔,在最后充填的部分开设溢流槽,解决了镁合金液在充填过程中的问题。实际铸件的外观检测和X射线检测表明,优化后的模具设计方案合理。     

AlZnMgCuMn高熵合金的微观组织、力学和耐腐蚀性能及其机理

为探究轻质高熵合金AlZnMgCuMn的微观组织、力学性能、耐腐蚀性能及合适的热处理工艺,本研究采用XRD、SEM、EDS分析了合金的微观组织,通过电子万能试验机和维氏硬度计测试其力学性能,利用动电位极化测试、阻抗谱、CLSM和AFM对耐腐蚀性能及其机理进行分析。结果表明,AlZnMgCuMn高熵合金由Al-Mn准晶体相和hcp相组成,前者表现为枝晶形貌,后者则分布于枝晶间。热处理对两相形貌、分布和体积分数的影响较小。铸态AlZnMgCuMn的抗压强度、压缩率和显微维氏硬度(HV0.5)分别为415MPa、4.4%、4519.7MPa,自腐蚀电位和电流分别为-726.344 mV和1.882μA/cm2。电化学腐蚀之后合金表面产生明显的腐蚀坑,其深度约为11.8μm,枝晶Al-Mn相具有较低的电位作为阳极而优先被腐蚀,随着腐蚀的加剧,腐蚀微区彼此连接并发展成为大面积的腐蚀坑。     

AZ91D镁合金强制对流流变压铸组织与性能

研究了流变压铸成形和传统压铸工艺下AZ91D镁合金连接压铸件的组织特征,分析了流变压铸过程中半固态浆料的形成和凝固行为,测试了FCR工艺下流变压铸拉伸件的力学性能。结果表明:FCR工艺下的流变压铸成形工艺不仅可以获得晶粒细小、形貌圆整的半固态组织,而且能够明显改善传统压铸成型件中的气孔缺陷,提高组织致密度。与传统压铸件相比,流变压铸拉伸件的抗拉强度和伸长率都有了明显的提高;T6热处理能进一步强化流变压铸拉伸件的性能,其抗拉强度和伸长率分别为286MPa和6.1%。     

强制对流流变成形制备7075铝合金半固态浆料及其数值模拟(英文)

采用自主研发的强制对流流变装置,研究搅拌速度对7075铝合金半固态组织的影响规律。实验结果表明,随着搅拌速度的增加,半固态组织的晶粒尺寸减小,形状因子及粒子数增加。同时,对强制对流流变成形浆料制备过程进行数值模拟,研究熔体在筒体内的流动规律和搅拌速度对合金熔体温度场和固相率的影响。模拟结果表明,合金熔体在FCR筒体内存在复杂的对流运动,熔体对流极大地改变了合金熔体温度场和固相率的分布。增加对流强度有利于减小合金熔体的过冷度梯度和改善初生晶粒的分布。     

薄壁镁合金手机后盖压铸工艺的数值模拟

运用专业铸造软件Pro CAST对镁合金AZ91D薄壁手机盖压铸件的充型和凝固过程进行数值模拟分析,以铸件凝固后存在于铸件中的缩孔缩松的总和为标准,研究浇注温度、压射速度和模具温度等工艺参数对压铸件质量的影响。获得较优的压铸工艺参数,为提高镁合金手机盖的压铸质量提供依据。模拟结果表明:手机盖压铸件最小缺陷的压铸工艺参数是:浇注温度650℃,模具温度220℃和压射速度2.5 m/s。依据优化后的参数进行压铸试验,压铸件质量良好。     

7075铝合金半固态浆料制备及流变压铸工艺研究

目的研究搅拌速度和搅拌时间对ACSR工艺制备的7075铝合金半固态浆料组织的影响,研究和比较传统压铸与流变压铸7075铝合金的组织与性能。方法通过改变搅拌速度和搅拌时间制备7075铝合金半固态浆料,取料水淬获得半固态坯料,将剩余浆料进行流变压铸,采用金相显微镜、扫描电子显微镜、万能试验机等研究了试样的微观组织、拉伸性能与断口形貌,探究搅拌速度和搅拌时间对7075合金半固态浆料组织的影响,同时研究与比较传统压铸与流变压铸7075铝合金的组织性能。结果在一定范围内提高搅拌速度和搅拌时间有利于α1-Al的细化与球化,与传统压铸7075铝合金相比,流变压铸合金具有更优异的力学性能,T6热处理后,其抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为547 MPa、494 MPa和3.2%。结论 ACSR工艺可制备出组织细小圆整的7075铝合金半固态浆料,且流变压铸可改善7075铝合金力学性能。