气雾化粉末在半固态轧制过程中的液相渗透现象(英文)

在氢气保护性气氛下,采用半固态轧制工艺将Al-5.8Zn-1.63Mg-2.22Cu-0.12Zr(wt%)粉末制备出生带材。研究了加热相同温度610℃(i.e.液相分数f s≈53%)时,不同的加热时间对生带材显微组织的影响,重点研究了液相渗透现象。结果表明:液相渗透程度越高,颗粒在接触界面的边界加速消失,颗粒边界发生了较大的变化。当在610℃下加热,保温时间由10 min延长至30 min时,η(Mg Zn2)相的数量减少,且在晶界处析出了更多的Al2Cu颗粒。Al-5.8Zn-1.63Mg-2.22Cu-0.12Zr(wt%)粉末在610℃下半固态轧制,其最优的保温时间为20~30 min。研究结果表明通过优化半固态轧制工艺可以制备出性能优异的带材。     

等温温度对轧制SIMA法制备7075合金半固态显微组织的影响

分别采用以同步轧制和异步轧制为预变形方式的应变熔化激活法(SIMA)制备7075铝合金半固态坯料,研究了辊径比和等温保温温度对预变形板材热处理过程中组织演变的影响。结果表明:随等温温度的升高,初生固相晶粒内生成大量液相,固相晶间冷却后出现大量共晶相。在相同的热处理条件下,异步轧制预变形工艺能够比同步轧制预变形工艺获得更多液相,且半固态进程更迅速;获得半固态坯料的优化工艺条件为异步轧制作预变形、等温温度选择610 ℃。     

不同工艺条件制备半固态ZL101合金的显微组织

在不同工艺条件下成功制备了半固态ZL101合金铸锭，研究了凝固和冷却条件对显微组织的影响。用初生α相的形状系数和等效直径定量描述半固态组织的形貌和尺寸，给出了测定数据。结果表明，在620℃和640℃尧注条件下，对熔体适当激冷或施加振动可有效细化颗粒状初生α相，提高颗粒的圆整度。在砂型和薄壁金属型的凝固冷却条件下获得了较理想的半固态合金显微组织。     

ZL112Y铝合金半固态压铸过程微观组织的演变

研究了ZL112Y压铸铝合金在半固态压铸成形过程中的组织演变过程。观察了原始料坯、半固态重熔后快速水淬的料坯、压铸机压室内的冲头料坯以及压铸模内的内浇口和半固态压铸零件中不同部位的固相a组织的形貌，同时采用定量金相的方法分析了这些部位的固相α组织的圆形度、粒子平均直径和单位面积粒子个数等参数。结果表明：半固态重熔过程使原始料坯中的α枝晶组织变成节杆状和球团状组织，转变的原因是枝晶熔断机制；重熔后料坯在压室内的运动过程使半固态料坯中的α粒子尺寸的不均匀性得以消除，同时使残留的枝晶得以进一步的分离细化；α相均匀化和细化了的半固态浆料进入铸型后液相更容易到达铸件远端，液相和固相充型是2个不同的过程，液相的充型速率要大于固相。     

电磁搅拌法制备的半固态2A50合金的显微组织演变

分析搅拌电流和搅拌频率等工艺参数对电磁搅拌法(EMS)制备的2A50铝合金半固态坯料显微组织的影响,并研究不同工艺参数制备的2A50半固态坯料二次重熔后的显微组织演变过程。结果表明,随着搅拌电流及搅拌频率的增大,半固态2A50合金的显微组织由树枝晶转变为越来越细小均匀的近球状晶,且二次重熔后的球状晶粒也越来越圆整。搅拌参数为30 A和30 Hz时,二次重熔后的半固态2A50合金的球状晶粒平均尺寸约为80μm,形状因子约为0.76,进一步增加搅拌电流或者搅拌频率,显微组织没有明显的改善。二次重熔过程中半固态2A50合金平均晶粒尺寸随着保温时间的延长而逐渐增大,Ostwald粗化机制促进了晶粒的球化程度的增加。最终获得半固态2A50合金的晶粒粗化速率为547μm3·s-1。     

半固态5083铝合金的二次加热组织与触变轧制

采用大挤压比热挤压预变形的SIMA法制备了5083铝合金半固态坯料,研究了在不同加热温度和保温时间条件下二次加热重熔组织的演变规律,以及不同工艺参数对一道次触变轧制后带材力学性能的影响.结果表明,在二次加热过程中,晶粒形状和液相率主要受加热温度影响,而受加热保温时间的影响不大.在一道次触变轧制中,当二次加热温度为600℃,轧制变形量为60％时,可以获得抗拉强度为260.93MPa,伸长率为26.81％的较好综合力学性能的带材.经40％变形量二次冷轧后,带材的抗拉强度提高了70MPa.结合拉伸断口的宏观和微观形貌分析,可知带材的断裂方式为微孔聚集型的韧性断裂.     

二次加热过程中半固态AZ31镁合金的显微组织演变

利用波浪形倾斜板振动技术制备AZ31镁合金半固态坯料,获得较为理想的球形或近球形晶粒组织。结果表明:随二次加热温度的升高和保温时间的延长,半固态组织中的液相体积分数增大,固相逐渐长大并球化;AZ31镁合金580℃和610℃时二次加热组织均不适合半固态触变成形;适合触变成形的二次加热最优工艺为590℃保温40～60 min、或者600℃保温30 min;此条件下获得的平均晶粒直径为58～61μm,固相率为87%(体积分数)左右。晶格扩散机制对二次加热原子扩散起主导作用,是造成合金固相颗粒尺寸变化的根本原因;固液界面张力是造成颗粒形状球形或近球形变化的重要原因。     

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。     

轧制工艺对7050铝合金显微组织和力学性能的影响

研究了轧制变形量和轧制温度对7050铝合金显微组织和力学性能的影响.当轧制变形量为30%时,轧制样品中大部分晶粒还基本保持铸态的枝晶形状;当变形量在70%以上时,铸态组织完全消失,并出现再结晶晶粒和亚晶组织.能谱结果表明,轧制样品中粗大的第二相为Al7Cu2Fe和Al2CuMg,AI7Cu2Fe相不溶于基体且呈链状分布,而Al2CuMg相部分溶于基体且呈球状分布.变形量为70%和90%样品的再结晶晶粒分数分别为1.25%和12.4%.变形量为70%样品的强度和硬度最高.当轧制温度为300℃时.时效后的样品中出现较多的再结晶晶粒;轧制温度升至430℃时,材料流变性变好.并且在轧制过程中更容易发生动态回复,使储存的变形能减少.再结晶晶粒明显减少,强度和硬度也达到最高.     

半固态ZCuSn10铜合金重熔过程中的组织演变

采用拔长为预变形方式的SIMA法制备ZCuSn10铜合金半固态坯料,研究在半固态温度区间重熔加热过程中半固态ZCuSn10铜合金坯料初生相形貌的演变过程。结果表明:在液固两相区间对半固态组织保温,半固态ZCuSn10铜合金坯料初生相逐渐球化。在900℃保温3 min后开始出现液相,且液相率、平均晶粒直径均随着保温时间的增加而增加,液相分数由5 min的23.5%增加至20 min的32.7%,平均晶粒直径由8 min的41.7μm增大至20 min的58μm,形状因子随着保温时间延长先减小后增加,在保温15 min形状因子最小为1.75。     

大应变热轧过程中AZ31镁合金显微组织及织构的演变(英文)

在823 K下对工业用AZ31镁合金板材进行约70%压下量的单道次轧制实验。结果表明,细小的再结晶晶粒不仅分布在轧制板材的剪切带中,同时还存在于板材的表面。剪切带中再结晶晶粒尺寸在0.4~1μm之间。晶粒的显著细化主要来源于流变应力集中过程中所产生的动态再结晶。板材中部的织构为基面织构,织构强度在轧制变形前后未发生明显改变;然而,经过轧制后板材表面织构转变成双峰织构,基面沿板材横向发生倾转。双峰织构的相对强度为26.6,明显高于板材中部织构强度。变形应变的分配差异是板材内部不均匀再结晶及织构差异的主要原因。     

Al-4Cu-Mg合金半固态压缩过程中的微观组织演变

研究了SIMA法制备的半固态Al-4Cu-Mg合金在不同变形温度、变形程度和应变速率下压缩变形时的微观组织演变．并研究了半固态Al-4Cu-Mg合金在高温变形条件下的微观组织形态。研究结果表明，在半固态条件下，品粒平均尺寸随变形温度的升高而增大：从540℃到560℃，品粒平均尺寸增大了2％～9％，而从560℃到580℃，晶粒平均尺寸增大了3％～16％，后者的增幅比前者大、变形程度增大，晶粒平均尺寸减小．同一试样大变形区的晶粒平均尺寸比小变形区的晶粒平均尺寸小4％～15％。应变速率减小，晶粒平均尺寸增大．晶粒变得圆整。     

半固态灰铸铁的制备与显微组织

建立了一种不需搅拌和其它附加处理的半固态灰铸铁制备技术 ,用浇注前合理调整熔体温度或调温 适当快冷的铸造方法 ,并配以合适的凝固冷却速度 ,成功地制备了球状初生奥氏体圆整、尺寸细小、分布均匀的半固态亚共晶灰铸铁 ,得到了最佳工艺条件 ,并用铸铁金相计算机辅助检测系统 ,对初生奥氏体的形状系数和等效直径进行了测量与统计分析 ,定量描述了半固态组织的特性     

6016铝合金热变形实验模拟热轧显微组织演变(英文)

采用Gleeble-1500热模拟机研究6016铝合金单道次高温压缩变形时的显微组织演变。采用光学显微镜和透射电子显微镜分析合金在不同变形条件下的组织形貌特征。结果表明:在高温压缩变形时,该合金的变形激活能为270.257kJ/mol,硬化指数为8.5254;流变应力双曲正弦的自然对数值与温度补偿Zener-Hollomon参数自然对数值成线性关系;合金低温、低应变速率时的主要变形组织为动态回复组织,而高温变形时产生局部动态再结晶组织;该铝合金高温变形时的主要软化机制为动态回复,只有在高温、高应变速率下发生部分的动态再结晶;合金平均亚晶粒尺寸随温度补偿应变速率Zener-Hollomon参数的升高而减小。     

ZL101A铝合金半固态连铸坯料的组织和力学性能

用电磁搅拌水平连铸设备制备ＺＬ１０１Ａ铝合金半固态连铸坯料，获得了两种非种非树枝晶组织，一种是初晶α－Ａｌ呈短棒状的组织；另一种是初晶α－Ａｌ呈短棒状和等轴状的混合组织。对短棒状组织连铸坯料进行Ｔ６热处理及力学性能测试，结果表明热处理使用σｂ和δ提高。     

半固态二次加热过程中喷射沉积过共晶Al-Si合金的显微组织演变(英文)

采用喷射沉积技术制备Al—27%Si合金,研究半固态二次加热过程中该合金显微组织的演变。结果表明,初晶硅在二次加热过程中发生粗化,并且粗化速率随着二次加热温度的升高而增大,液态区域凝固后出现共晶组织。在二次加热过程中喷射沉积过共晶Al—Si合金的显微组织演变可以分为3个阶段:第一阶段属于固态相转变;在第二阶段Al基体周围开始逐渐熔化,熔化区域内初晶硅粗化明显且经水淬后出现共晶组织;第三阶段与第二阶段类似,Al基体熔化。     

半固态铝合金重熔组织演变的研究

通过自行研制开发的新型半固态连续机械搅拌设备,制备了半固态铝合金,并对半固态坯料在半固态温度区间重熔加热,研究不同重熔温度、时间下半固态组织的变化规律.研究表明:保温温度越高,晶粒长大和球化速度加快,保温时间越短;随着保温时间延长,晶粒逐渐长大和球化,液相份数增加.半固态铝合金Y112重熔加热适宜温度区间为565～575℃.     

三辊行星轧制过程中ACR紫铜管的组织和性能演变

采用金相显微镜、布氏硬度仪以及激光热导仪对三辊行星轧制过程中紫铜管的组织和性能进行研究。结果表明:在三辊行星轧制过程中,先后存在着加工硬化和动态再结晶软化两个过程,急剧大变形使粗大的铜晶粒破碎、滑移并产生大量热量,致使变形区温度急剧上升,最终获得了动态再结晶组织;与组织转变相对应,硬度值表现为随变形量的增大而增加,因加工硬化和动态再结晶的共同作用保持稳定,再结晶完成时硬度值下降;由于空洞等缺陷在变形过程中被抵消,材料的热导率增大,再结晶开始后,晶粒变得细小,热导率下降。     

喷射沉积过程中半固态流变组织演变

分析了喷射沉积过程中半固态流变组织演变过程,提出喷射沉积合金细小的等轴晶的凝固组织是飞行阶段快速冷却和沉积阶段沉积体表面糊状凝固层中半固态流变组织演变的结果,沉积体凝固过程是一种微米级流变铸造过程:不同大小、不同状态、不同温度、不同的运动速度的雾滴以高速高频的雾滴撞击沉积体表面,产生足够的剪切应力和剪切速率,使沉积体半固态糊状凝固层具有流变特性,飞行阶段形成快速凝固组织在沉积阶段沉积体表面糊状凝固层中发生变温粗化,最终形成细小的等轴晶。