电磁铸造2E12铝合金的铸态组织与力学性能

分别采用电磁铸造和普通连铸技术制备了2E12铝合金连铸锭.通过显微组织和力学性能的对比分析,研究施加电磁场对2E12铝合金连铸过程及铸锭性能的影响.结果表明,使用电磁铸造技术制备的2E12铝合金铸锭具有良好的表面质量和内部组织,以及优良的力学性能.其中,电磁铸造方法获得的2E12铝合金铸锭相对于普通连续铸造铸锭晶粒平均尺寸由58 μm减小至36 μm,抗拉强度提高了9.08%,伸长率提高了61.58%,断裂方式为准解理断裂.     

5356铝合金熔体复合净化技术研究

本试验采用软接触电磁连续铸造法制备5356铝合金,并通过XRF、OM、SEM-EDS和氢含量测定等分析测试方法,研究了C2Cl6和C2Cl6-TiO2复合熔体净化技术对5356铝合金氢含量的影响。研究结果表明,选用不同成分配比的除气剂:1.00 wt.%C2Cl6和0.85wt.%C2Cl6+0.55 wt.%TiO2(占炉料),均可使5356铝合金电磁连铸铸锭氢含量控制在0.15μg/g,熔体具有较高的洁净度,显微组织中未发现有害的粗大杂质相、明显气孔和其他氧化物夹杂。     

AZ61镁合金电磁连铸工艺与性能研究

研究了AZ61变形镁合金的熔炼过程,通过工艺试验和磁场强度测量,确定了水流量、拉速和浇注高度等电磁连铸工艺参数;并对AZ61变形镁合金电磁连铸铸坯进行微观组织及力学性能分析。结果表明:电磁连铸和普通连铸法制备的铸坯凝固组织和微观相结构相同,但电磁连铸锭的晶粒细小,第二相呈弥散分布;常温抗拉强度和伸长率分别较普通连铸变形镁合金提高了15%和50%左右,断口形貌显示其具有韧性断裂的倾向。     

Sn纳米粒子对AZ31镁合金组织和性能的影响

采用直流电弧等离子体法制备Sn纳米粒子,通过搅拌铸造的方法添加到AZ31镁合金当中。通过金相、扫描电镜和拉伸性能测试等技术,考察了添加不同量的Sn纳米粒子对AZ31镁合金铸态组织和力学性能的影响。结果表明,添加Sn纳米粒子可抑制共晶相以层片状析出,促进β-Mg_(17)Al_(12)相以骨骼状分布在晶界处。重要的是,观察到Sn纳米粒子在镁合金中生成了纳米尺寸的Mg_2Sn颗粒,但主要以颗粒团簇的形式存在。过量添加Sn纳米粒子,会使Mg2Sn纳米级颗粒团聚严重,降低AZ31镁合金的力学性能。结果表明,添加1%Sn(质量分数)纳米粒子,AZ31镁合金的力学性能最优。     

Mg-Al基镁合金晶粒细化的研究进展

综述了添加含碳变质剂,含钛、硼细化剂,碱金属,碳族元素,氮族元素,稀土元素和准晶合金对Mg-Al基镁合金晶粒细化的研究进展,系统讨论了各种细化剂对Mg-Al基镁合金的晶粒细化效果,以及对各种细化剂细化机理的研究,旨在为镁合金晶粒细化研究提供一个参考.     

高强Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金的微观组织和力学性能

通过金属模铸、热挤压和时效处理(T5)工艺过程制备出高强Mg-7Gd-4Y-1.6Zn-0.5Zr合金,并利用光学显微镜、XRD、SEM及TEM分析研究Mg合金不同状态下的显微组织和力学性能。结果表明:Mg-7Gd-4Y-1.6Zn-0.5Zr合金的铸态组织主要由α-Mg基体和沿晶界分布的片层状第二相Mg12Zn(Gd,Y)组成,经过热挤压变形后,合金晶粒显著细化,时效处理过程中Mg12Zn(Gd,Y)相上析出少量细小的颗粒状Mg3Zn3(Gd,Y)2相。时效态合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别达到446 MPa、399 MPa和6.1%,其强化方式主要为细晶强化和第二相强化。     

热顶电磁成型系统磁场的实验与数值模拟

根据电磁场理论,建立了热顶-电磁连铸成型系统的物理和数学模型,用小线圈法实测了不同电源功率时系统内的磁场强度,用有限元软件数值模拟了感应线圈高度、结晶器高度、热顶结构等对成型系统内磁感应强度和分布的影响,结果表明:1)降低结晶器高度使系统内磁感应强度增强,但不十分明显;2)感应线圈的高度对系统内磁场影响显著,采用20mm线圈较40mm线圈的磁感应强度提高约85%;3)有载时的模拟结果显示,系统内的磁场呈现更明显的趋肤效应;热顶结构对磁场的强度和分布规律无明显的影响.研究结果表明热顶电磁连铸法将有利于提高电源效率和稳定液柱高度,改善铸坯的内外部质量.     

Al-Cu-Mg-Mn-Zr合金强韧化技术研究

分别采用普通连铸和电磁连铸法制备了Al-4Cu-1.4Mg-0.6Mn-0.14Zr铸锭,进行了铸态显微组织、力学性能及断口形貌的对比分析.结果表明,与普通连铸相比,由于电磁场产生的成形压力和电磁搅拌力的双重作用,电磁连铸铝合金表面光洁、内部组织均匀细小,抗拉强度、屈服强度、伸长率分别提高了8.3%、5.1%和17.6%.将铸锭进行挤压比为5:1的挤压加工,然后进行固溶处理+自然时效96 h的热处理,获得T4态的铝合金棒材.在固定时效参数条件下,研究了固溶时间对微观组织、力学性能及断口形貌的影响.结果表明,随着固溶时间的增加,合金的强度逐渐升高,在固溶时间60 min时合金具有良好的综合性能,抗拉强度为538 MPa,伸长率为23.3%;而继续延长固溶时间至90 min,合金的塑性下降.     

AZ61镁合金软接触电磁连铸的研究

采用软接触电磁连铸法制备了AZ61镁合金铸锭，对其晶体结构、金相组织、力学性能及抗腐蚀性能进行了研究，并与金属模铸法制备的铸锭作了比较。实验发现：两种方法制备的铸锭相结构相同；软接触电磁连铸铸锭晶粒细小，第二相弥散分布，促使其力学性能有很大提高，常温抗拉强度和延伸率分别提高了约30％和27％，其断口形貌具有更多韧性断裂的特征；在3．5％NaCl溶液中的动电位极化测试表明，软接触电磁连铸可以使镁合金的自腐蚀电压升高，腐蚀电流密度降低，从而提高镁合金的耐腐蚀性能。     

纳米Mg2Sn增强镁基复合材料组织与性能

利用纳米Sn粉高的表面活性,通过微米Mg粉与纳米Sn粉的机械合金化高效合成了含原位纳米Mg₂Sn相的复合粉末,将所得复合粉末热压烧结,获得高性能纳米Mg₂Sn增强镁基复合材料。对比研究了不同机械合金化时间对镁基复合材料组织、性能的影响,结果表明：随着机械合金化时间的延长,由纳米Mg₂Sn相组成的团簇尺寸不断减小,分布更加均匀,烧结态Mg₂Sn/Mg复合材料的各项力学性能也得到不断提高。