机械振动对铸造铝合金组织与性能的影响

在AlSi10Mg铸造铝合金凝固过程中施加不同的机械振动幅度和机械振动频率的振动处理,研究了机械振动参数对AlSi10Mg合金组织和力学性能的影响。结果表明,随着机械振幅的增加,合金的抗拉强度和断后伸长率呈现先增加而后降低的趋势,在机械振幅为0.11mm时取得最大值;随着机械振动频率的增加,合金的抗拉强度和断后伸长率呈现先增加而后降低的趋势,在机械振动频率为36Hz时取得最大值;AlSi10Mg合金在凝固过程中的适宜的机械振动参数为:机械振幅为0.11mm、机械振动频率为36Hz。机械振动改善AlSi10Mg铸造铝合金的强度和塑性主要与合金的组织均匀性和晶粒细化有关。     

机械振动对Al-Si合金铸造组织与性能影响

为了克服铸造Al-Si合金在常规铸造工艺下容易出现气孔、疏松等铸造缺陷的问题,研究了机械振动工艺参数对铸造Al-Si合金组织和常温拉伸力学性能的影响,并分析了机械振动的作用机理。结果表明,随着机械振动频率的增加,Al-Si合金的抗拉强度和断后伸长率出现先增加而后降低的趋势,在机械振动频率为30 Hz时取得最大值,继续增加机械振动频率反而会使得合金的抗拉强度和断后伸长率降低;在机械振幅为0.3 mm时Al-Si合金取得了最高的强度和塑性,继续增加振幅会使得合金的强度和塑性降低;适宜机械振动参数为:机械振动频率为30 Hz、机械振动幅度0.3 mm、振动方向为0°。     

振动频率与振幅对A356铝合金组织和性能的影响

主要研究了机械振动铸造过程中不同的振动频率和振幅对A356铝合金的微观组织和力学性能的影响。结果表明:试样的晶粒尺寸大小、抗拉强度和伸长率随着振动频率和振幅的增加先升高后降低;当振动频率为30 Hz、幅度为0.6 mm时,A356铝合金试样的综合力学性能最好。     

机械振动对Q690钢焊接接头组织与性能的影响

在Q690钢熔化极活性气体保护焊过程中施加机械振动,研究了机械振幅和振动频率对Q690钢焊接接头力学性能的影响,并对断口形貌进行了观察。结果表明,固定振动频率,焊接接头试样的抗拉强度、断后伸长率、断面收缩率和冲击功都随着振动幅度的增加先增加而后减小,在振幅为0.04 mm时取得最大值,无振动和施加机械振动的焊接接头的拉伸断裂位置都位于焊缝处;振幅为0.02～0.06 mm时,冲击断口呈现韧性断裂特征,而振幅0.08 mm时冲击断口为脆性断口。固定振幅,焊接接头试样的抗拉强度、断后伸长率、断面收缩率和冲击功都随着振动频率增加而降低,振动频率为25Hz时的强塑性和冲击功高于无振动焊接接头,而振动频率为35、45和55 Hz时的强塑性和冲击功都小于无振动焊接接头;振动频率为25～45 Hz时的冲击断口为韧性断口,而55 Hz时的断口呈脆性断裂特征。     

机械振动对消失模铸造铝合金组织与性能的影响

研究了机械振动对消失模铸造AlSi9Mg合金组织与性能的影响,并分析了其作用机理。结果表明,Z方向机械振动的AlSi9Mg合金的平均晶粒尺寸最小,布氏硬度、抗拉强度和伸长率最大,其次为XY方向,而X、XZ和XYZ方向振动的AlSi9Mg合金的平均晶粒尺寸稍大,布氏硬度、抗拉强度和伸长率相对较小。随着机械振幅或振动频率的增加,AlSi9Mg合金的平均晶粒尺寸呈现先减小而后增加的趋势,而布氏硬度、抗拉强度和伸长率都呈现为先增加而后降低的趋势。消失模铸造AlSi9Mg合金适宜的机械振动工艺:机械振动方向为Z向,机械振幅为0.10mm,机械振动频率为36 Hz,在此工艺下可以获得较好的强度与塑性。     

机械振动对A356合金组织与力学性能的影响

通过改变机械振动频率、振幅和振动角度,考察了不同机械振动参数对A356合金的组织与力学性能的影响。结果表明,当振动频率为20~30Hz、振幅为0.3~0.6mm,机械振动角度为0°时,A356合金中的初生α-Al相和二次枝晶细小,A356合金可以取得理想的强度和塑性结合。     

计算机嵌入式系统在HQ100钢焊接中的应用

将计算机嵌入式系统成功应用到高强钢板的焊接程中,通过控制焊接工艺参数,研究了机械振动振幅、振动频率对HQ100钢GMAW焊接接头力学性能的影响规律。结果表明,随着振动振幅的增加,焊接接头的抗拉强度、伸长率、断面收缩率和冲击功都表现为先增加而后减小,在振幅为0.04 mm时取得最大值;随着振动频率的增加,焊接接头的抗拉强度、伸长率、断面收缩率和冲击功逐渐降低,且只有在振动频率为20 Hz时焊缝的冲击韧性有所改善。     

机械振动对ADC12铝合金消失模铸件性能影响研究

以消失模铸造铸造ADC12铝合金为对象,研究不同机械振动条件对铝合金性能的影响。结果发现,随机械振动峰值加速度的增加,铝合金液产生对流现象并引发枝晶破碎,形核数量不断增加,晶粒逐渐细化;合金抗拉强度随着振动频率、振幅的增加而增大,在振动频率为100 Hz、振幅为0.08 mm时达到最大值,但随着振动频率、振幅的进一步增加,合金抗拉强度开始逐渐下降。     

机械振动对消失模壳型铸造ZL101合金组织与性能的影响

采用散干砂的紧实振动台对ZL101合金消失模壳型铸造的凝固过程施加了机械振动处理,研究了机械振动频率对ZL101合金凝固组织和力学性能的影响,并探讨了机械振动的作用机理。结果表明,随着机械振动频率的增加,ZL101合金中初生相晶粒尺寸和二次枝晶臂间距呈现先减小后增大的趋势,而初生相形状系数则表现为先增加而后减小的趋势;共晶硅长度和共晶硅长宽比呈现先减小而后增加的趋势;ZL101合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率和硬度都呈现为先增加后降低的趋势。在机械振动频率为100 Hz时,ZL101合金的组织细化效果最好,且强度、硬度和伸长率达到最大值。     

机械振动对熔模铸造0Cr17不锈钢组织与性能的影响

在0Cr17不锈钢熔模铸造的浇注及凝固过程中施加垂直方向的机械振动,并与未振动试样进行对比,研究不同的振动频率和振幅对晶粒尺寸及力学性能的影响。结果表明,相同振动频率时,随着振幅的增大,晶粒尺寸减小,抗拉强度增大;振幅较低时,随着振动频率的增加,晶粒尺寸变化不明显;振幅较大时,随着振动频率增加,晶粒尺寸减小,抗拉强度增大。最佳的振动参数是振动频率为35Hz、振幅为4mm,其细化率为66.7%,抗拉强度比未振动试样高出9.3%。     

机械振动对消失模-熔模铸造铝合金组织和力学性能的影响

对消失模-熔模铸造ZL101A铝合金凝固过程实施了机械振动,研究了不同振幅和振动频率对合金组织和性能的影响。结果表明:机械振动可以明显细化铝合金组织,提高力学性能。在振幅1.0 mm和振动频率100 Hz时,铝合金组织最为细小,晶粒尺寸为198.4μm,力学性能最佳,抗拉强度、屈服强度、伸长率和硬度分别达到136.9 MPa、111.5 MPa、3.32%和59 HBS。     

振动频率对Mg_2Si/再生356-1.5Fe铝基复合材料组织和性能的影响

利用振动铸造法制备了15%Mg_2Si/356-1.5Fe再生铝基复合材料,主要考察了振动频率对其组织和拉伸强度的影响。结果表明:在复合材料凝固过程中施加机械振动可使粗大的共晶硅相破碎;随着振动频率的增加,富Fe相和Mg_2Si颗粒相平均尺寸不断减小,当振动频率为200 Hz时,富Fe相平均长度和Mg_2Si相平均直径较未振动时分别减小约34%和20%。复合材料的抗拉强度和伸长率随着振动频率的增加显著提高,振动频率从0增加到200 Hz时,复合材料抗拉强度和伸长率较未振动时均提高约65%。     

机械振动耦合脉冲磁场对GH4169合金组织与性能的影响

研究了脉冲电压、脉冲频率和浇注温度对机械振动耦合脉冲磁场处理GH4169合金凝固组织与力学性能的影响。结果表明,在脉冲电压为200～300 V、脉冲频率为1～5 Hz条件下,随着脉冲电压或者脉冲频率的提高,GH4169合金中粗大的树枝晶逐渐转变为细小等轴晶,合金的晶粒尺寸不断减小、等轴晶比例不断增加,合金的抗拉强度不断增加而伸长率有所降低,但都明显高于未施加复合处理的合金;随着浇注温度的升高,未施加复合处理的GH4169合金的平均晶粒尺寸不断增加,而复合处理工艺下合金的平均晶粒尺寸不断减小;相同浇注温度下,机械振动耦合脉冲磁场复合处理的合金的抗拉强度和断后伸长率都明显高于未施加处理的合金;机械振动耦合脉冲磁场复合作用可以明显细化GH4169合金的凝固组织,合金的力学性能大幅度提高。     

A356合金铸造工艺及组织与性能研究

研究了壳型预热温度、壁厚和变质处理对A356合金显微组织和力学性能的影响,分析了工艺参数和变质剂的作用机理。结果表明,不同壳型预热温度下未变质A356合金的金相组织都为枝晶α-Al和共晶硅相,且随着壳型预热温度的升高,枝晶α-Al不断粗化、共晶硅相不断聚集和长大,未变质A356合金的抗拉强度、断后伸长率和硬度都呈现为逐渐降低的趋势;随着壁厚的增加,La变质和Sr变质A356合金的α-Al枝晶不断粗化,共晶硅相也逐渐发生聚集和长大,抗拉强度、断后伸长率和硬度都呈现为逐渐降低的趋势;采用La或者Sr变质能够细化A356合金组织,并且相对未变质A356合金具有更高的强塑性,但是La变质A356合金对壁厚的敏感性相对Sr变质A356合金更小。     

Y元素含量对体育器械用铝合金热处理组织及力学性能的影响

利用微合金化法向体育器械用铸造铝合金A356添加Y元素,研究了不同Y元素含量对铝合金热处理组织及力学性能的影响。结果表明,随着Y元素含量的增加,铸态合金组织逐渐细化,共晶硅相形态从长条状逐渐圆整化;合金抗拉强度与屈服强度先增加后降低,断后伸长率逐渐降低;经固溶时效处理后,合金的抗拉强度与屈服强度随着Y元素含量的增加先增加后减小,伸长率逐渐降低,当Y含量为0.7%时合金的抗拉强度和屈服强度均取得最大值。     

机械振动对汽车用AM50合金的组织与性能影响

通过在汽车用AM50合金凝固过程中施加不同机械振幅的方法,研究了机械振幅分别为0、0.5、1、1.5、2和2.5 mm时对AM50合金的金相组织、夹杂物形貌与分布特征和力学性能的影响。结果表明,在合金凝固过程中施加机械振动,可以对合金中的析出相和晶粒起到明显的细化作用;随着机械振幅的增加,合金中圆形夹杂物的比例在不断减小,而条形和多角形夹杂物的比例在不断增加;当机械振幅增加至2.5 mm时,AM50合金的抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别达到234 MPa、111 MPa和4.5%,相对未施加振动的AM50合金分别增加了25.8%、29.1%和128%。     

稀土Er对汽车轮毂用A356合金组织与力学性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、拉伸力学试验机、显微硬度计和透射电镜(TEM)等分析手段,研究了稀土Er含量和时效工艺对A356合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,不同Er含量A356合金的组织都由浅色初生α-Al相和深色共晶硅相组成,随着Er含量(质量分数)从0%增加至0.7%,二次枝晶臂间距逐渐减小,粗大针状共晶硅相逐渐转变为短棒状或者颗粒状,当Er含量为0.7%时合金基体中还发现了针状富Er相;随着时效温度的升高和时效时间的延长,不同Er含量的A356-Er合金的硬度都呈现先增加而后减小的特征,在时效温度175℃、时效时间6 h时,A356-0.3Er合金具有最高的硬度;随着Er含量增加,铸态和热处理态A356-Er合金的抗拉强度、屈服强度和断后伸长率都呈现先增加而后减小的特征,在Er含量为0.3%时取得最大值,这主要与Er元素的添加可以改善共晶硅相形态,以及起到固溶强化和弥散强化的作用有关。     

机械振动对消失模-熔模铸造AZ91D镁合金组织的影响

在消失模-熔模铸造AZ91D镁合金的凝固过程中施加机械振动,研究在不同浇注温度、振幅和振动频率下消失模-熔模铸造AZ91D镁合金组织的变化。结果表明,施加机械振动后获得组织中的树枝晶明显减少,随着浇注温度的降低镁合金组织逐渐被细化,但浇注温度过低不利于机械振动发挥最佳效果,在730℃时获得组织较为理想,晶粒主要呈等轴状。随着振动频率的增大,合金组织细化,当振动频率为100Hz时细化效果最好,初生α相的晶粒尺寸仅为166.4μm,β相也基本以细小颗粒状分布。增大振幅能使镁合金晶粒尺寸明显减小,在振幅为1.0mm时获得的晶粒最为细小、圆整。     

浇注温度和机械振动对消失模型壳铸造ZL101A合金组织性能的影响

将机械振动施加于消失模型壳铸造ZL101A合金中,研究浇注温度对消失模型壳铸造ZL101A合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明,未施加机械振动时,消失模型壳铸造ZL101A合金凝固组织粗大,力学性能偏低;施加机械振动以后,合金凝固组织和力学性能均明显改善。随着浇注温度升高,合金凝固组织形貌发生改善,但过高的浇注温度使得合金凝固组织有粗化的趋势。此外,提高浇注温度使得消失模型壳铸造ZL101A合金的抗拉强度、屈服强度、伸长率和硬度呈现不同程度的下降,过高的浇注温度会显著削弱合金的力学性能。因此,在消失模型壳铸造ZL101A合金振动凝固过程中,选择合适的浇注温度才能发挥机械振动的最佳效果。     

振动频率对流变压铸ZL104组织和性能的影响

采用自制的振动频率可调的倾斜流变装置,制备了半固态合金浆料并直接进行了流变压铸,研究了振动频率对半固态ZL104合金组织及性能的影响。结果表明,利用带振动装置的倾斜板法制备半固态合金浆料并进行流变压铸,成形试样的组织细小,颗粒较为圆整,随着振动频率的增加,组织进一步细化。振动频率对抗拉强度和伸长率影响较大。随着振动频率增加,抗拉强度、伸长率、硬度和冲击韧度都在增加,当振动频率为40Hz时,抗拉强度为291MPa,伸长率为7%,硬度(HBS)为80.8,冲击韧度为0.95kJ/m2。