高熔点合金半固态加工技术研究进展

半固态加工是一种综合传统铸造工艺和锻压工艺优点的近净成形技术,能有效地实现成形件控形与控性的统一。并且这种加工工艺能够实现短流程、低能耗和环保的要求,因此半固态加工工艺得到了迅速发展,在工业生产中实现了广泛的应用。近些年来,半固态加工技术在轻合金领域展开了大量的研究且成功应用于生产领域。高熔点合金由于其固液相温度较高,在进行半固态加工时仍然存在一些技术难点,因此高熔点合金的半固态加工研究相对较少。文章从高熔点合金半固态坯料(浆料)的制备,半固态成形工艺的研究和半固态成形模具的研究3个方面介绍了国内外高熔点合金半固态加工技术的研究进展。     

变质细化和热处理对挤压铸造成形A356铝合金构件性能的影响

用Al-10Sr变质剂和Al-5Ti-B细化剂处理A356铝合金熔体,并结合挤压铸造和T6热处理工艺,研究变质细化与热处理对A356铝合金挤压铸造件的组织和性能的影响规律。结果表明,随着Al-10Sr变质剂加入量的增加,共晶Si的形貌由片状和长杆状变为颗粒状和蠕虫状,α-Al的晶粒尺寸先减少后增大。当Al-10Sr的加入量(质量分数)为0.3%时,挤压铸造成形件的最优抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为221.3 MPa、104.5 MPa和10.3%。Al-10Sr变质能提高形核率、细化α-Al晶粒尺寸和改变共晶硅形貌,使铸造件的力学性能提高。随着A-5Ti-B的增加,晶粒尺寸先降后增,力学性能先增后降。Al-5Ti-B的加入量为0.6%时,最优抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为215.6 MPa、106.6 MPa和9.0%。T6热处理(固溶540℃/4 h+时效190℃/4 h)使屈服强度和抗拉强度显著提高和延伸率降低。经过0.6% 的Al-5Ti-B细化处理,T6处理挤压铸造件的最优的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为297.5 MPa、239.3 MPa和8.0%。共晶硅的球化和细化、成形件成分的均匀化以及Mg₂Si强化相在基体中弥散析出,是热处理后构件力学性能提高的主要原因。     

RAP法制备AlSi7Mg合金半固态坯料研究

采用DSC测试、热镦粗实验、半固态等温处理实验、金相显微镜观察以及Image Pro Plus图像处理软件,研究了等温压缩温度、压缩量和半固态等温处理的温度、保温时间对再结晶重熔(RAP)法制备AlSi7Mg铝合金半固态坯料微观组织的影响.结果表明:等温压缩过程中温度对半固态坯料微观组织的影响不明显,而等温压缩变形量的增大有利于细化半固态坯料微观组织,最优热镦粗参数为温度240℃,变形量40％;半固态等温处理过程中,随保温温度升高,微观组织固相晶粒的尺寸逐渐增大,而随着保温时间延长,半固态组织中固相颗粒的尺寸先缓慢长大再迅速长大然后趋于不变,固相颗粒的圆整度变化较为复杂.通过RAP法制备的AlSi7Mg铝合金半固态坯料平均晶粒尺寸为64～117μm,形状因子为0.76～0.89.低于599℃时,半固态的平均晶粒尺寸的立方粗化线性关系不明显,影响晶粒粗化的机制主要有Ostwald熟化、合并长大、再结晶和熔化;在599℃时,晶粒尺寸的立方粗化线性关系较为明显,此时Ostwald熟化为晶粒粗化的主导机制.     

2024铝合金筒形件流变挤压铸造研究

目的以2024铝合金为例,研究变形铝合金流变挤压铸造成形件的组织和力学性能,探讨采用流变挤压铸造的方法成形高性能变形铝合金结构件的可行性。方法采用机械搅拌法制备了2024铝合金半固态浆料,采用不同机械搅拌温度和时间进行半固态浆料的制备,并对半固态浆料进行流变挤压铸造。研究了机械搅拌温度和搅拌时间对筒形件组织和力学性能的影响。结果成功制备出了2024铝合金筒形件。随着机械搅拌温度和搅拌时间的提高,筒形件的微观组织能得到细化,同时组织中固液相分布更加均匀,因此筒形件的力学性能也有所提高。结论对变形铝合金2024采用半固态流变挤压铸造进行成形的方法是可行的。半固态浆料最佳制备工艺参数为625℃时机械搅拌25 min,在此工艺参数下,流变挤压铸造2024筒形件的抗拉强度可达264 MPa。     

A356.2铝合金轮毂局部增压铸造过程数值模拟

采用ProCAST软件模拟了A356.2铝合金汽车轮毂在局部增压铸造技术下的充型和凝固过程,探究了铸件的温度场、缺陷分布和应力场.结果表明:铸件基本符合顺序凝固,但是部分区域出现了热节;缩松、缩孔缺陷主要分布在轮辐与轮辋交界处、轮辐与中间毂交界处以及轮辋某些区域;合适的浇注温度、模具温度以及局部机械加压可以有效地减少缺...     

7075铝合金半固态触变挤压件的显微组织和力学性能（英文）

通过触变挤压工艺对热挤压态7075铝合金深腔圆筒形零件进行成形，分析等温温度和保温时间对成形件显微组织和力学性能的影响。通过正交试验优化T6热处理工艺参数，研究T6热处理对成形件显微组织和力学性能的影响。结果表明，通过触变挤压可以成功成形表面光滑的深腔圆筒形零件，成形温度和加热时间对成形件的金相组织有显著影响。T6热处理可以大大提高深腔圆筒形零件的力学性能，最优的T6热处理工艺参数为：465℃固溶16 h,150℃时效16 h。当半固态坯料在600℃加热10 min后，成形的深腔圆筒形零件具有最佳的综合力学性能，其极限抗拉强度为573.57 MPa，伸长率为13.44%，显微硬度为HV 187.12。