AZ91D镁合金等径道角挤压制备半固态坯数值模拟

基于半固态坯采用等径道角挤压（ECAE）制备的应用背景，采用PRO／E建立了等径道角挤压的几何模型，通过压缩实验获取了AZ91D镁合金的高温应力应变曲线，采用有限元软件DEFORM-3D对ECAE挤压变形过程进行了模拟，分析了内外转角部位的应力（平均应力、最大主应力和等效应力）变化、应变分布情况等，以揭示等径道角挤压变形跟模具内转角半径的关系。结果表明，模具内转角半径不为零时，坯料挤压过程中，将有正虚力存在，并且内外转角应力变化不尽相同；应变分布不均匀，具有一定梯度；内转角部位，除了承受剪切，还受到压缩作用，外转角反之。     

半固态连续触变挤压成形技术

半固态连续触变挤压成形技术是一种新的加工技术，将半固态技术，铸造和挤压技术融为一体的连续触变挤压技术，是半固态技术在材料制备领域的一个发展，文中主要针对复合材料，易偏析材料和脆性材料的制备。     

变形镁合金触变挤压试验及数值模拟

通过触变挤压模具,对半固态AZ61触变挤压与常规态挤压进行试验,研究了不同成形工艺参数对变形力的影响,并对比了触变挤压数值模拟与试验的差别。结果表明,在触变挤压变形时,挤压温度越高,变形力越小;半固态镁合金材料变形抗力小,应力分布均匀。模拟结果和触变挤压实验基本吻合．说明数值模拟可以为生产工艺实践提供指导。     

AZ61镁合金半固态触变挤压成形工艺研究

设计并制造触变挤压模具.进行了高固相率半固态AZ61镁合金触变挤压和常规挤压实验,研究了不同成形工艺参数对变形力的影响.结果表明,在触变挤压变形时,挤压温度越高,变形力越小;挤压速度越快,变形力越大.采用建立的半同态AZ61镁合金的本构关系,对半固态AZ61触变挤压成形进行了数值模拟,通过对触变挤压实验和数值模拟结果的对比可知.二者拟合的较好.     

半固态AZ91D镁合金触变特性研究

在自行设计的Couette型同轴双桶流变仪上对半固态AZ91D镁合金浆料的触变性能进行了研究,结果表明半固态AZ91D浆料经等温静置后,表观粘度升高,然后在剪切作用下逐渐降低,最后达到一个稳态值,呈现出典型的剪切变稀特性;在相同剪切速率下,随静置时间的延长,半固态AZ91D合金浆料在随后的剪切作用下表观粘度达到稳态所用时间随之延长,同时稳态表观粘度也相应增大,这主要是由于静置过程中固相颗粒发生了合并;在剪切速率和静置时间相同时,随固相率的增加,半固态AZ91D合金浆料达到稳态所需时间也随之增加;在相同固相率和静置时间下,随剪切速率的增大,半固态AZ91D合金浆料的稳态表观粘度随之降低,同时达到稳态粘度所需时间也随之减小.     

半固态金属触变挤压上限分析

运用半固态金属触变塑性成形上限法,对半固态金属触变挤压过程进行了上限分析。导出了半固态金属触变挤压上限功率的计算公式,获得了相对应力与摩擦因子、半锥角和断面缩减率等工艺参数的相互影响关系。对于某一固定的半锥角,摩擦因子的增加使相对应力增大,而增大的幅度随着断面缩减率的增大而增大。对于某一固定的断面缩减率,半锥角的增加,使相对应力下降后再度略有上升。因此存在着一个最佳半锥角,对应于最佳上限解,其相对应力为最小。而且摩擦因子越小,相对应力下降幅度越小。经实验验证,所获计算结果与实验值吻合,可用于指导半固态金属触变挤压工艺实践。     

新SIMA制备坯料触变挤压AZ61镁合金零件的组织与性能(英文)

新应变诱导熔化激活法被用来制备高质量的AZ61镁合金半固态坯料。利用光学显微镜和拉伸实验,研究触变挤压成形零件的微观组织与力学性能。结果表明:当施加的压力为784MPa,保压时间为90s,模具温度为450℃时,半固态坯料能够完全充填模具型腔。与半固态等温处理方法相比,新SIMA法制备的半固态坯料触变挤压成形零件的抗拉强度和伸长率分别为300.5MPa和22%;并且成形零件的微观组织晶粒细小、组织均匀。随着等温处理温度的升高和保温时间的延长,成形零件的抗拉强度和伸长率先增加后降低。当挤压道次从1增加至4时,成形零件的抗拉强度和伸长率明显增加。     

半固态挤压铸造镁合金坯料组织与性能研究

采用双螺杆机械搅拌法制备半固态镁合金浆料，研究了半固态挤压铸造成形坯料不同部位的组织与性能。结果表明，坯料组织中初生α相呈现不规则的多边形或蔷薇状结构，其晶粒平均直径为45～65／μm。坯料边缘和中心部位的组织结构明显不同，边缘处的组织更细小。半固态挤压铸造成形工艺在提高铸件致密度的同时，也提高了铸件的硬度，与液态挤压铸造成形试样相比，其密度提高了0．33％，硬度提高了7．91％。     

等径道角挤压法制备半固态MB15-RE镁合金坯

研究了等径道角挤压法制备半固态MB15-RE镁合金坯，其中包括挤压前后力学性能对比和半固态球化过程微观组织演变规律。分析结果表明，等径道角制备得到的MB15-RE镁合金力学性能大大提高，抗拉强度由铸态的154.7MPa提高到312.5MPa，伸长率由7.3%提高到13.0%。半固态组织晶粒细小、均匀、圆整度好，最小晶粒尺寸可达到5～20μm，圆整度接近1.3。     

半固态触变注射成形镁合金显微组织的评定

针对不同注射速度的半固态触变注射成形镁合金显微组织,并结合不同工艺条件下的固相率和抗拉强度,采用分形方法对其固相颗粒二维形态进行了评定。分析结果表明,采用分形描述可以为镁合金半固态组织中固相颗粒的分析提供一个定量方法,为研究半固态成型镁合金的工艺-组织-性能之间的关系提供了一个理想的定量分析参数。     

镁合金半固态成形技术的研究现状及发展

介绍镁合金半固态坯料的制备方法和成形工艺,综述国内外对镁合金微观组织和半固态成形技术的研究现状,并展望镁合金半固态成形技术在中国的发展前景.     

高固相率半固态镁合金触变成形数值模拟

对高固相率半固态镁合金触变成形过程进行数值模拟,分析了成形过程中的应力、应变分布和温度场,对比了半固态坯料与常规态坯料成形的特点.结果表明,半固态镁合金材料具有变形抗力小,应力、应变分布均匀的特点,材料流动性、充填性能优于常规坯料,能够一次成形复杂形状零件.数值模拟为半固态成形工艺参数的优化起到很好的参考作用.     

铸轧半固态镁合金组织特点

在试验室半固态铸轧试验设备上，进行了镁合金半固态铸轧试验，发现铸轧对半固态镁合金组织有显著的影响。铸轧前组织中初生固相颗粒形状不规则，有枝晶的痕迹；然而铸轧后组织中初生固相颗粒形状非常圆整，接近球形；铸轧对半固态组织具有圆整化的作用，可能是通过固液两相相对流动、摩擦消除尖角而圆整化，或者固相颗粒翻滚、破碎重叠合并而圆整化两种方式实现的。另外在不同的工艺条件下，半固态铸轧镁合金板带组织在表面和心部有不同的表现，厚板带显微组织会出现偏聚，即表面层是激冷微细等轴晶区，心部是半固态组织；而薄板带组织非常均匀，没有偏聚。     

半固态AZ91D镁合金流动性的研究

根据金属凝固理论,建立了半固态镁合金流动性的计算模型,采用该模型预测了半固态AZ91D镁合金的充型能力.结果证实,预测结果与试验结果相吻合.通过流动性试验,对半固态AZ91D镁合金的充型能力进行了研究.结果表明,剪切后的半固态镁合金浆料的充型能力明显要比未经剪切的镁合金浆料的充型能力好.随着充型温度降低,剪切前后镁合金浆料充型长度增加值逐渐增大,而随着充型温度的继续降低,剪切前后的充型长度的增加值又逐渐降低.半固态镁合金在560～570℃时充型长度增加值最大.     

半固态准共晶铝硅合金的设计与坯料制备

根据汽车空调配件使用性能的要求和半固态加工的特点,设计了适于半固态加工的汽车空调配件用高强耐热Al-10.5Si-2.5Cu-1.0Mg-Mn合金。利用低过热度浇注技术制备出组织为非枝晶状的Al-10.5Si-2.5Cu-1.0Mg-Mn合金半固态坯料,其最佳浇注温度为583℃;在接近液相线的低温保持一定时间,熔体中形成大量的细小自由(游离)晶体,并保持高的存活率,是Al-10.5Si-2.5Cu-1.0Mg-Mn合金半固态非枝晶组织形成的主要原因。     

流变铸轧AZ91D镁合金半固态组织演变特点

采用旋转管浇注法制得AZ91D镁合金半固态浆料,在水平双辊铸轧机上进行了流变铸轧试验研究,对铸轧前后组织的特点进行了分析比较.结果表明,铸轧可使初晶更加圆整,620 ℃浇注温度下,静置时间短,铸轧对初晶圆整化效果更加显著;铸轧后初晶尺寸略微减小,分布更加均匀;铸轧后薄板面上的初晶晶粒密度低于半固态浆料的晶粒密度,620 ℃浇注温度下,铸轧后晶粒密度显著下降.     

半固态工艺制备纳米SiC颗粒增强AM60镁合金的研究

使用半固态复合工艺,制备了纳米SiC颗粒增强AM60镁合金材料。利用光学显微镜、布氏硬度计和MTS材料试验机等设备研究了纳米SiC颗粒对镁合金的显微组织、力学性能和硬度的影响。结果表明,在镁合金中添加纳米SiC颗粒能够细化其组织,提高材料的综合力学性能。当纳米颗粒加入量(体积分数)为0.1%时,镁合金的综合性能达到最好,屈服强度、抗拉强度和伸长率分别较未添加纳米颗粒的镁合金提高了56.9%、19.2%和69.3%,其硬度和冲击功也分别提高了16.4%和18.8%。同时,探讨了纳米SiC颗粒对镁合金的强韧化机理。     

半固态镁合金研究进展

随着汽车和电子工业向轻量化方向的发展,压铸镁合金结构件正以超过每年20％的速度递增,对该领域的 研究也因此成为了焦点。本文综述了国内外在镁合金半固态成形理论及应用方面的进展,提出寻求更为 简单、实用的成形工艺以及加大对该领域基础理论的研究应是未来发展的方向。