间接超声振动制备5052铝合金半固态浆料

采用一种新型的间接超声振动装置制备5052铝合金半同态浆料,研究了启振温度和振动时间对浆料组织的影响.结果表明,在液相线温度643℃及以上开始对5052铝合金熔体进行50 s的间接超声处理,能获得晶粒细小圆整的半固态浆料.在液相线温度开始通过杯底对合金熔体进行间接超声处理,可在杯底附近大量形核,随后初生晶粒以球状方式生长;在60 s的制浆时间内,晶粒平均直径先减小后增大,平均形状系数则一直增大.熔体温度降至液相线以下3℃时再进行间接超声处理,亦能破碎发达的枝晶获得蔷薇状组织和球状晶粒共存的半固态浆料,晶粒平均直径为105μm.     

真空压铸用真空阀及真空控制装置的开发

开发了具有自主知识产权的真空压铸的关键技术——真空阀及其控制系统。真空阀的工作原理是利用金属液的冲击力,通过杠杆驱动关闭排气通道。真空系统采用PLC和触摸屏控制,确保真空阀处于正常可靠的工作状态。真空压铸技术已在汽车底盘悬架、变速箱体、3G通讯腔体等关键零部件上获得了应用,效果良好。     

超声振动对Al-17Si-xFe合金富铁相形貌的影响

用直接超声振动法处理了Al-17Si-xFe(x=2,3,4,5,质量分数)合金,利用光学显微镜、XRD及EDS等手段分析了传统铸造工艺和超声半固态成形合金的微观组织。结果表明,在无超声振动时,Fe含量为2%的铸态合金组织中的富Fe相以长针状β-Al5FeSi相为主,伴有少量板条状δ-Al4FeSi2相。随着Fe含量的增加,合金组织中长针状β-Al5FeSi相逐渐减少,针片状δ-Al4FeSi2相逐渐增多,Fe含量为5%时以粗大针片状δ-Al4FeSi2相为主。在液相线附近对上述不同Fe含量的合金熔体施加一定时间的超声振动后浇注到金属型,富Fe相均以块状和短条状δ-Al4FeSi2相为主,其晶粒平均等效直径在18～46μm之间,明显细化,此外还伴有少量针状β-Al5FeSi相。初步探讨了超声振动影响富Fe相形貌的作用机理。     

大型压铸件慢压射工艺优化研究

对于大型复杂压铸件,压铸生产过程中金属液流动复杂,容易在压射室内形成卷气,进而致使压铸件产生气孔等严重缺陷.本研究针对大型铝合金变速箱壳体零件的慢压射过程进行理论分析和仿真模拟,并以理论分析得到的临界慢压射速度作为参考,结合数值模拟软件的模拟结果分析得出了最优的慢压射工艺参数.模拟结果显示,通过优化慢压射冲头速度、冲头加速度等工艺参数,可以有效地减少甚至避免金属液在压射室内形成卷气和困气,有利于提高压铸件的质量,实际生产效果与模拟结果相符.     

高强韧压铸Al-Mg-Si-Mn合金的微观组织及力学性能

对压铸AlMgxSi2Mn(x=5.7~7.2)合金的微观组织进行分析,测试力学性能以及疲劳性能,研究镁含量对合金组织和力学性能的影响。结果表明:随着Mg含量的提高,合金屈服强度和布氏硬度分别提高了10.4%和9%,伸长率从8.3%降低至4.5%,抗拉强度则没有明显变化。疲劳寿命随着Mg含量的提高而提高,疲劳极限从57 MPa上升至75 MPa。合金的微观组织主要由α(Al)和Mg2Si相组成,Fe相则以颗粒状的Al3Fe和不规则形状的Al15(Fe,Mn)3Si2存在于晶界。Mn元素的加入也降低合金的粘模倾向。     

一种铸造镍基高温合金的氧化行为

利用静态增重法研究了铸造镍基高温合金Ni48Cr28在950~1 150℃温度范围内的氧化动力学,其氧化动力学曲线符合抛物线规律。环境扫描电镜和能谱分析表明,Ni48Cr28合金的氧化膜最外层是比较致密的Mn与Cr氧化物混合层,中间层是性质致密的Cr2O3氧化层,内层是疏松的SiO2。通过研究添加稀土元素的Ni48Cr28在950~1 150℃高温抗氧化性能,结果表明适当的稀土元素能提高合金在950~1 150℃的抗氧化性能。     

压铸AlMg5Si2Mn合金的腐蚀和腐蚀疲劳行为

研究压铸AlMg5Si2Mn合金的电化学腐蚀、晶间腐蚀和腐蚀疲劳机理。结果表明:合金的自腐蚀电位和点蚀电位分别为-1220和-690 mV,钝化区间约为530 mV,说明合金的耐腐蚀性能良好。合金的晶间腐蚀倾向明显,这主要是由于Mg2Si相自腐蚀电位较低,且(Al+Mg2Si)共晶区的体积分数较大(29.6%)。电化学腐蚀反应和Mg2Si自身溶解产生的氢元素导致疲劳试样表面发生阳极溶解,加速了疲劳裂纹的萌生,从而显著降低了合金的疲劳寿命。腐蚀疲劳试样的裂纹主要是沿晶界扩展。氢元素也导致合金塑性下降,造成应力腐蚀开裂。     

铸铁溶液中氧的含量及形态

本文研究了铸铁溶液中全氧量的变化,并用定氧探头检测了溶解氧量。研究表明,铁水中全氧量随冲天炉送风湿度增加而明显增大。铁水含氧量增高主要是化合氧增多。而溶解氧变化很小。     

Nd对块体Mg-Cu-Y-Nd非晶合金玻璃形成能力的影响

在非真空熔炼条件下采用工业纯原材料和负压铜模吸铸法制备Mg65Cu25Y10-xNdx(x=0,2,4,6,8,10)棒状试样,利用差示扫描量热(DSC)和X射线衍射(XRD)等方法分析Nd对Mg-Cu-Y-Nd非晶合金玻璃形成能力的影响。结果表明:Nd的含量(x)为0,4,6成分的合金试样具有完全非晶态组织,且x=4时具有最大的玻璃形成能力,其约化玻璃转变温度(Trg)为0.592,过冷液相区宽度(ΔTx)高达66 K;当x为2,8,10时,由于合金成分明显偏离共晶成分,玻璃形成能力降低,试样只含有少量非晶,且主要呈晶体组织特征。