A356铝合金半固态浆料的蛇形通道制备工艺

采用蛇形通道浇注工艺制备了A356铝合金半固态浆料.结果表明:采用内径为20 mm的四个弯道的蛇形通道可以在660～680℃制备1.5～1.8 kg的A356半固态浆料,蛇形通道内腔只有少量的挂料,便于清理;在浆料的径向上,从心部到边部初生α-Al形态的差别很小,呈颗粒状或近球状.     

蛇形通道制备半固态浆料均热后的流变压铸

为了研究蛇形通道制备半固态浆料并经过均热后的流变压铸性能,以A356铝合金为材料进行实验研究.结果表明:当浇注温度为680℃、均热功率为1.6～2.5 kW时,半固态浆料的微观组织可以达到均一,而且初生α(Al)的形貌更加圆整;该浆料经过流变压铸成形后,在铸态下拉伸试样的抗拉强度可达245～260 MPa,伸长率可达8.5%～13%;经过T6热处理后,拉伸试样的抗拉强度可达295～320 MPa,伸长率可达7%～11%.均热可以对浆料的整个温度进行调整来满足不同铸件的流变压铸.     

工艺参数对引晶法制备半固态浆料组织的影响

采用引晶法(Introducing Grain Process,简称IGP)制备半固态金属浆料,研究了工艺参数对半固态A356铝合金浆料组织的影响,讨论了球状初生α(Al)晶粒的形成机制及形貌控制.结果表明:当合金温度为630℃、制备浆料为4 kg时,如果引晶尺寸为10 mm、加入量为3.5%(质量分数)和倾倒温度为611～617℃,半固态浆料中初生α(Al)晶粒的平均直径可达40~75μm,形状因子可达0.82~0.89.如果引晶尺寸为10 mm、倾倒温度为613℃、加入量为2%~4%,初生α(Al)晶粒的平均直径可达45~82μm,形状因子可达0.78~0.88.合金温度和倾倒温度适当降低、或者引晶加入量适当提高,组织越好.当QR=QA、Rh=Rc时,只要倾倒温度适宜就可以制备优质半固态浆料.引晶熔化时产生的枝晶碎块是半固态浆料中初生α(Al)晶粒的直接来源,引晶熔化时形成的温度过冷区也为异质形核提供了有利条件.     

淬火温度对GCr15轴承钢摆线轮组织和摩擦磨损性能的影响

对GCr15轴承钢摆线轮在不同温度淬火及低温回火后的组织、物相和硬度进行分析,通过摩擦磨损试验机和激光共聚焦显微镜对其摩擦磨损性能进行测试和表征。结果表明：经不同温度淬火及低温回火后,试样的组织主要由马氏体、碳化物和残留奥氏体组成。随着淬火温度的升高,试样中碳化物的平均尺寸和体积分数逐渐减小,马氏体含量也逐渐减少,而残留奥氏体含量逐渐升高,硬度先升高后降低;试样的摩擦系数与磨损率随淬火温度的升高先减小后增大,磨损机制主要为磨粒磨损,当淬火温度为840℃时,试样的磨损最轻微,耐磨性能最佳。     

蛇形通道浇注制备半固态A356铝合金浆料微观组织的演变

对蛇形通道浇注制备半固态A356铝合金浆料过程中初生α-Al晶粒的球化进行了研究。结果表明,在蛇形通道内过冷的合金熔体受到内壁的激冷后生成大量细小自由晶和树枝晶,这些晶粒大部分被游离到蛇形通道的中心区域进行增殖,然后一部分经过直接球化和熟化作用演变成球形晶粒,另一部分长成尺寸较大的树枝晶。经过蛇形弯道的作用后,这些长大的树枝晶的二次臂从根部开始缩颈并分离,分离出的二次臂和断臂的树枝晶在蛇形通道里分别经过初步球化和熟化后变成近球形颗粒和蔷薇状组织,最后在收集坩埚里进一步演变成球形颗粒。     

蛇形通道浇注工艺参数对半固态A356铝合金浆料的影响

采用蛇形通道浇注技术制备半固态A356铝合金浆料,并研究浇注温度和通道直径对半固态A356铝合金浆料的影响.结果表明:当通道直径为20和25mm、浇注温度为640-680℃时,可以制备出初生相α(Al)的半固态浆料,其平均形状因子分别为0.89-0.76和0.86-0.72、平均晶粒直径分别为50-75μm和55-78μm.随着浇注温度的降低,半固态A356铝合金浆料中初生α(Al)晶粒的组织变得细小;较小的通道直径有利于组织的改善.在制备半固态A356铝合金浆料过程中,通道内壁的激冷能够产生大量的晶核.由于晶粒游离和合金熔体自搅拌的共同作用,初生α(Al)晶核能够在熔体内部增殖并且球化.     

多弯道蛇形管浇注法制备半固态A356铝合金浆料

采用多弯道蛇形管浇注技术制备半固态A356铝合金浆料。结果表明:在浇注温度为640～680℃的条件下,当弯道数量为3且直径为20 mm时,可获得形状因子F为0.72～0.85和晶粒直径D为55～75μm的半固态浆料;当弯道数量为5且直径为20 mm时,可获得形状因子F为0.86～0.92和晶粒直径D为44～58μm的半固态浆料;当弯道数量为5且直径为25 mm时,可获得形状因子F为0.76～0.90和晶粒直径D为48～68μm的半固态浆料。弯道数量增加或弯道直径减小,可以改善初生α(Al)晶粒的形貌和尺寸。弯道内的合金熔体具有自搅拌的作用,可使初生晶核逐渐演变为球形或近球形晶粒。     

热处理对流变压铸铝合金力学性能和显微组织的影响

采用旋转永磁体搅拌工艺制备半固态A356铝合金浆料并进行流变压铸,研究热处理工艺对流变压铸样件本体力学性能的影响,并采用扫描电镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)进行显微组织分析。结果表明:采用T51热处理时,当人工时效时间为3h时,σ_b=290 MPa、δ=8.5%,此时δ达到最大值;延长人工时效时间,σ_b缓慢提高,但是δ下降;采用T6热处理时,当人工时效时间为1h,σ_b=310 MPa、δ=16.5%;当人工时效时间4.5h时,σ_b=335MPa、δ=10.5%,此时σ_b达到最大值,δ达到最小值。T6热处理后,当人工时效时间为1h,试样断口具有大量的撕裂棱和韧窝,在晶界处产生大量富Si的鹅卵石形状的强化相,当量直径小于4μm。同时,在α(Al)基体内形成大量富Si和富Mg的GP区和亚稳相,还产生大量直径小于1μm的Al、Si和Mg的氧化物,并钉扎在α(Al)基体内,与GP区和亚稳相共同对α(Al)基体起强化作用。     

紊流通道浇注制备半固态A356铝合金浆料

采用水冷紊流通道制备半固态A356铝合金浆料,研究了紊流叶片对通道内合金熔体径向温度和半固态浆料组织的影响,分析了球状初生α(Al)晶粒的形成机制。结果表明,合金熔体每流过一个叶片后,径向温差逐渐减小;当浇注温度为650℃时,流过最后一个叶片后,径向温差减小到0~2℃。紊流叶片增大了合金熔体与管壁接触的表面积,促进了初生α(Al)晶核的生成,因此改善初生α(Al)晶粒的形貌。     

真空干燥在硅溶胶陶瓷型制备工艺中的应用

采用胶态成型技术制备硅溶胶陶瓷型。制备硅溶胶陶瓷型用材料有JN-30硅溶胶、石英粉和NH4Cl。研究发现,采用真空干燥的硅溶胶陶瓷型表面几乎无裂纹产生。试验得到硅溶胶陶瓷型的真空干燥工艺为:干燥温度80～100℃,干燥时间5h,真空度0.06～0.07MPa。重复试验得到硅溶胶陶瓷型收缩率(干燥收缩率和总收缩率)和抗压强度的期望为0.97%、1.04%和5.05MPa。结果表明,真空干燥可在硅溶胶陶瓷型制备工艺中应用。