新型铜合金/非晶复合材料的挤压成形特性

基于大块非晶在过冷液相区间具有较好的热塑性成形特点,选择铜基非晶Cu40Zr44Ag8Al8和铜合金,通过挤压成形工艺,制备出一种新型的铜合金/非晶复合材料;在703 K和挤压速度为0.4 mm/min下对该复合材料进行挤压,获得铜合金、非晶复合材料棒材.通过光学金相(OM)、X射线衍射(XRD)、示差扫描量热分析(DSC)和维氏硬度测试(HV)对挤压变形前、后芯部非晶进行形貌观察和结构分析.结果表明:芯部非晶在挤压前期呈不均匀分布,而后分布非常均匀;结合XRD、DSC和硬度的结果分析,在703 K下挤压后,芯部非晶没有发生晶化.     

微量Ca对Cu-Ca合金显微组织和性能的影响

在ZG-0025型的真空中频炉中制备了Ca质量分数分别为0.19％,0.56％,0.69％,0.87％,1.31％的Cu-Ca合金试样；采用光学显微镜、X射线衍射仪、HV-1000A显微硬度计和涡流导电仪分析了不同Ca含量的Cu-Ca合金显微组织和性能.结果表明:随Ca含量的增加,Cu5Ca数量增多,合金导电率下降,显微硬度增大.     

过冷熔体中球晶组织的形成规律

研究LSPSF工艺条件下Al-20％（质量分数）Cu合金的初生α（Al）的形貌演变,结合微观组织模拟技术和M-S界面形态稳定性理论,分析过冷熔体中球晶组织快速形成的基本规律。结果表明：合金熔体中自由晶数目和浆料冷却速度共同决定初生固相的尺寸和形态;最早（凝固发生3s内）观察到的初生α（A1）呈细小球形,并在整个演变过程中始终保持球形不变,没有枝晶组织出现;晶粒周围溶质扩散层的叠加可明显降低固-液界面前沿的浓度梯度,提高固-液界面的稳定性;均匀化晶粒周围溶质分布,抑制晶粒的择优生长,促进初生α（A1）保持球形;由溶质扩散层的叠加和界面能引起的抑制和粗化效应可促使失稳的等轴晶粗化成球晶。     

摆动振荡对A356铝合金半固态组织的影响

提出一种制备半固态浆料的新方法-摆动振荡法.采用该方法制备了A356铝合金的浆料.结果表明:摆动振荡可有效地防止稳定凝固壳的形成,可制备出组织优良的半固态浆料,其初生α(Al)的等效直径在60 μm以下,形状因子可达0.8以上,特别地,可以大幅度提高浇注温度.     

剪切低温浇注式半固态浆料制备工艺

半固态浆料直接成形的关键技术之一是如何快速获得与触变成形中重熔加热后相近的半固态组织.根据晶粒游离理论,开发了剪切低温浇注式半固态浆料制备工艺,利用具有特殊热交换条件的转动输送管增强熔体凝固初期的散热和搅拌混合程度,使合金在凝固初期形成快速冷却和较强对流的复合作用,快速散去合金熔体的过热,控制合金熔体的形核与生长.铸造铝合金与锻造铝合金的试验表明,剪切低温浇注工艺可高效地制备优质半固态浆料/坯料,用于浆料直接成形/坯料触变成形.     

模糊控制在半固态浆料制备装置中的应用

介绍了低转速输送管半固态浆料制备装置的原理和组成，采用模糊控制技术改进了该装置的温度控制系统，并详细介绍了该控制系统的总体设计及软硬件方案。试验证明，模糊控制技术的应用提高了该装置的温度控制效果，实现了良好稳定的铝金属半固态浆料微观组织控制作用。     

流变成形浆料制备技术发展动向及其对策

提出了流变成形对半固态浆料的质量要求，归纳了与流变成形相应的半固态浆料制备新工艺。指出半固态金属流变成形的关键技术为如何快速获得理想的等轴非枝晶半固态组织，固相率、晶粒形状、晶粒尺寸和粘合度是表征半固态浆料的主要指标。介绍了低转速输送管控制浇注制备半固态浆料的新工艺，半固态组织的主要指标可达到：①形状因子1．08～1．36；②固相率20％～60％；③晶粒平均直径40～100／μm；④固相体积粘合度小于0．22。介绍了等轴非枝晶形成机理的研究现状，指出微观组织数值模拟技术是研究等轴非枝晶形成机理的新趋势、新思路，采用元胞自动机模拟技术对其进行了初步研究。     

用宏微观耦合模型模拟铝合金凝固过程

用一种宏微观耦合模型对Al-2．5Si在金属型中的凝固情况进行了模拟。该模型结合改进的元胞自动机模型与有限差分法，考虑了温度场、浓度场和微观生长过程。该改进的元胞自动机模型与经典元胞自动机相比较，不仅考虑了温度场扩散，而且考虑了溶质在液相中的扩散、界面曲率和溶质富集对枝晶尖端过冷度的影响。在宏微观耦合模型中采用大小两套网格分别进行宏观温度场和微观组织演变的计算。在3种不同的浇注温度下得到了3种典型的柱状晶向等轴晶转变的图形。考虑边界条件后的模拟结果发现等轴晶的形核情况与理论分析有所差别。     

低转速输送管半固态浆料制备装置控制系统的研究

介绍了低转速输送管半固态浆料制备装置的原理和组成，设计了该装置的智能控制系统并详细介绍了该控制系统的总体设计及软硬件方案。实验证明，该系统对金属半固态浆料微观组织具有良好的控制作用，实验结果具有稳定的重复性。     

斜管法流变制浆设备工艺参数的研究

采用斜管法流变制浆工艺生产ZLl01，获得了符合金属半固态加工要求的细小、近球状的“非枝晶”组织．主要考查了斜管、浇注温度和冷却速度等因素对合金的微观组织形成过程的影响．结果表明，斜管在该工艺中起到了增加形核的作用；采用低温浇注有利于形核，但浇注温度又不能太低，浇注温度为635℃时的效果最佳；冷却速度太快太慢都难以得到合适的微观组织．结晶器的预热温度为560℃时效果最佳．要想得到细小、近球状的“非枝晶”组织，必须有一个合适的冷却规范．