铝合金半固态触变压铸件气孔的形成与防治

研究了铝合金半固态触变压铸件中气孔的形成与分布，分析了气孔的来源及影响因素，认为半固态压铸件中可能的气体来源有半固态浆料自带的气体和半固态成形时新引入的气体。前者是来自于原料的遗传或在制浆搅拌时引入的，通过精炼除气与制浆工艺可以避免；后者是在充型时卷入的空气或来不及顺利排出的气体，提出了相应的解决办法和措施。     

液相线半连续铸造A356铝合金二次加热合金组织与工艺

采用电子显微镜及图像分析仪，研究了液相线铸造A356铝合金在二次加热过程中的组织变化。结果表明，在固液两相区内，随着加热温度的升高，α相的生长和球化的速度变快。二次加热最佳工艺制度的590℃下保温10min，此时，晶粒平均等级圆直径为38．5μm，晶粒平均圆度为1．92。     

氟化物熔体中镁在钨丝电极上的沉积

以钨丝为工作电极研究了氟化物熔盐体系中镁的电化学沉积，分辊用原子发射光谱与Ｘ射线荧光光谱法对阴极产物进行了判定，结果表明，在本研究条件下，阴极产物为金属镁，循环伏安法和计时电位法的测定结果表明，电极过程受含镁离子在熔体中的扩散控制。     

半连续铸造组织的多尺度模拟及半固态合金设计

用多尺度模拟方法研究了半连续铸造过程中微观组织的演变,提出了基于微观组织演变模拟的半固态合金设计方法.针对连续铸造过程建立了温度场及相变模型,通过固相率变化将宏观和介观尺度的计算联系起来;用外推法建立的连续铸造出口处的非物理边界条件对稳态温度场的计算精确高效;通过多尺度模拟研究了合金成分、浇注温度和浇注速度对Al-Cu合金凝固组织及成分分布的影响.结果表明:晶粒以枝晶方式生长,不同取向的相邻晶粒相遇时形成Cu合金含量较高的晶界;当Cu合金含量为8.00%时,铸造速度和浇注温度对组织形貌的影响较小,可获得大小和分布均匀的半固态合金组织.对ZL201合金的近液相线铸造组织的模拟结果与试验结果吻合.研究表明多尺度模拟是半固态合金设计及其工艺参数预测的有效方法.     

工艺条件对6061铝合金近液相线铸造微观组织的影响

采用近液相线半连续铸造技术,制备了120 mm×1 600 mm的6061铝合金半固态坯料,考察了铸造温度、铸造速度和冷却强度对铸锭组织的影响.结果表明,合金熔体在常规铸造温度(720 ℃)下获得的铸锭组织是粗大的枝晶,且组织极不均匀;在近液相线温度(657 ℃)下保温后铸造的铸锭组织均匀、细小、近球形.一次冷却强度的降低、二次冷却强度的增大均有利于均匀、细小的近球形组织的形成;铸造速度达到150 mm/min时可以获得细小、均匀、近球形的6061半固态坯料组织.     

酸性NaF-AIF3熔盐离子结构的Raman光谱

采用紫外激光Raman光谱,在封闭样品池中研究不同分子比的酸性NaF-AIF3熔盐的离子结构.结果表明:当电解质分了比为1时,熔盐中的铝氟离子团只以AlF4的形式存在,而对于分子比大于1的酸性电解质,熔盐中有AlF4和AlF6两种钳氟离子团形式;随着温度的增加,A1F6离子团的"寿命"越来越短,而且AlF6特征波段峰的峰位随分子比的增加而发生红移,温度对AlF4的"寿命"影响不大.Raman光谱的定量分析表明,在测量的熔盐配重分数区间内,温度对于熔盐中各离子摩尔分数的影响不大,而且F含量很小,当NaF的配重摩尔分数为0.60时,AlF4的摩尔分数在0.75左右,AIF6的摩尔分数仅约为0.25;当NaF的配重摩尔分数增至0.71时,AlF4的摩尔分数降为0.25左右,AlF6增为约0.75.     

半连续铸造速度对ZL201凝固组织影响的多尺度模拟

用多尺度模拟方法研究了近液相线半连续铸造中的ZL201合金的液/固相变。建立了描述连续铸造过程的温度场模型及相变模型,通过固相率变化将宏观和介观尺度上的模拟耦合起来。利用外推边界条件对ZL201合金在近液相线半连续铸造过程的稳态温度场进行了计算;根据连续铸造特点,提出了用液/固相变区域中元胞的平均过冷度作为形核计算的基本参数。对ZL201合金在铸造速度为1.5~10.0mm/s时的近液相线浇注的凝固组织进行了模拟。计算表明,铸造速度对半固态合金组织的形成有较大影响,当铸造速度在2.0~2.5mm/s时,可获得晶粒大小和分布良好的合金组织。     

浇注温度对半连续铸造组织影响的多尺度模拟

利用多尺度模拟方法研究了半连续铸造时浇注温度对合金凝固组织的影响.建立了描述连续铸造过程的温度场模型及相变模型,通过固相率变化将宏观尺度上的温度场计算和介观尺度上的微观组织模拟耦合起来,将计算得到的AlCu合金在宏观尺度上的稳态温度场数据映射到介观尺度上,利用液固相变区域中元胞的平均过冷度确定连续铸造过程中各个元胞的形核.用元胞自动机方法计算Al-Cu合金在Cu含量为8%和10%(质量分数,下同)、铸造速度为2.O mm/s、浇注温度分别高于液相线50 K和5 K以及液相线时的凝固组织.计算表明,近液相线浇注可获得比常规铸造更好的凝固组织,Cu含量为8%和10%的Al-Cu合金,可在较大的近液相线温度范围内获得晶粒大小和分布良好的合金组织.     

液相线铸造A356铝合金显微组织

采用液相线造法铸造A356铝合金获得金属半固态加工要求的细小、等轴“非枝晶”组织,考察铸造温度,保温时间及冷却速度对结晶组织的影响。在液相线附近,随铸造温度升高和保温时间的延长,晶粒变大,形状变得圆整,结晶组织均匀。冷却速度快,晶粒细小。铸锭中心部位组织比边缘部位组织粗大,且均匀、球化明显。结果表明,液相线半连续铸造可以获得理想的A356铝合金半固态浆料。     

Zn—Mn和Zn—Ti二元合金热学性质

在考虑理论计算合金形成热的各种影响因素的基础上,用Miedeman二元合金生成热模型计算了彩色热镀锌用Zn-Mn和Zn-Ti二元溶液的混合焓△Hmix与添加元素的摩尔分数之间的关系,利用Tanaka近似关系式及一些基本热力学关系计算了上述两个二元体系的过剩混合熵△G^Emix及各组元的活度,结果表明,Zn-Mn和Zn-Ti两溶相对于理想溶液都有很大的负偏差。