机械振动制备ZL101铝合金半固态浆料的工艺优化

为获得机械振动制备亚共晶Al-Si铝合金半固态浆料的最佳工艺,以ZL101铝合金为研究对象,运用正交试验方法分析不同工艺参数对亚共晶Al-Si铝合金半固态组织的影响。结果表明:保温温度605℃,振动频率41.7 Hz,振动时间3 min时,制备的ZL101铝合金半固态浆料的组织最佳。     

铝合金半固态浆料LSPSF法在线制备

利用自主开发的剪切低温浇注式半固态浆料制备 (LSPSF) 工艺装置,研究了不同浇注温度和输送管转速对A356、A380铝合金半固态浆料组织的影响.结果表明,在输送管倾角为20°、浆料蓄积器温度为500 ℃、转管转速为90～150 r/min、浇注温度在液相线以上(30±10) ℃时,可以获得良好的近球形半固态浆料微观组织.经过实际试生产,证明LSPSF工艺效率高、性能稳定,可以实现铝合金半固态浆料的在线制备.     

中频电磁振荡法制备半固态铝合金浆料的研究

采用一种中频电磁振荡法对牌号为ZL104的铝合金进行处理,得到了较为理想半固态浆料组织。主要研究了中频电磁振荡式流变成形法制备半固态铝合金流变浆料过程中,振荡次数对半固态浆料组织形貌的影响,探讨分析了该方法中电磁搅拌器所产生的电磁场对半固态浆料组织的作用。结果表明:该方法操作简单,便于控制;工艺流程短,生产量大,设备成本低;其制备出的半固态浆料组织均匀性好,不存在因电磁场分布不均匀而产生的趋肤效应。优良的半固态浆料组织中初生α-Al的最小平均等效直径为28μm,初生α-Al的形状因子为0.89。     

MSMT法制备铝合金半固态浆料组织控制的研究

采用自行设计的分散混合流变制浆技术(MSMT),制备出了组织细小、均匀且具有近似球状a-Al初生相的铝合金半固态浆料.试验结果表明,熔体浇注温度、分散器转速和制浆室温度是影响半固态浆料组织的主要因素,低的熔体浇注温度和制浆室温度有利于减小初生相的尺寸,促进其向球状生长.此外,对MSMT技术的形核机理进行了分析.     

蛇形通道制备半固态铝合金浆料的研究

试验研究了蛇形通道的弯道数量和浇注温度对蛇形通道浇注制备半固态A356铝合金浆料组织的影响.结果表明,用蛇形通道浇注制备半固态A356 铝合金浆料时,蛇形通道的弯道数量越多,制备出的浆料组织就越理想,但是弯道数量的增多又容易造成通道的堵塞;当弯道数量为1～3个时,均可得到理想的球状半固态A356 铝合金浆料.采用蛇形通道浇注制备半固态A356 铝合金浆料时,随着浇注温度的降低,制备出的浆料组织越来越好;当浇注温度为640～680 ℃时,均可得到理想的球状半固态A356 铝合金浆料.     

高能超声波制备铝合金半固态浆料技术的研究

研究了利用高能超声波制备半固态金属浆料的技术,包括制备工艺流程、非枝晶组织的生成机理,以及典型铝合金半固态浆料制备工艺与组织。结果表明,超声波直接振动金属液的方法能够在很短的时间内制备出晶粒细小的半固态浆料,具有设备紧凑、流程短、维护容易、搅拌效果好等特点。所制备的A390过共晶Al-Si合金的初晶Si可达20μm左右;ZL101亚共晶Al-Si合金的初晶α-Al非枝晶组织较圆整、细小。     

高能超声波制备铝合金半固态浆料技术的研究

研究了高能超声波制备半固态金属浆料的技术,包括制备工艺流程、非枝晶组织的生成机理,以及典型铝合金半固态浆料的制备工艺与组织.结果表明,采用超声波功率为1.2 kw、频率为20 kHz的钛合金振动头直接振动金属液的条件下,用0.5 min左右的时间制备出铝合金半固态浆料.由于高能超声波在金属熔体中产生的声空化和声流的共同作用,制备出细小、圆整的非枝晶颗粒的半固态浆料.所制备的A390浆料在无P变质条件下初晶si可细化到20μm左右;ZL101浆料的初晶α-Al非枝晶组织较圆整、细小,晶粒尺寸为80 μm左右.     

电磁搅拌制备铝合金半固态浆料的实验研究

采用不同的搅拌功率对铝合金熔体进行电磁搅拌，观察与分析几种搅拌工艺下得到的材料显微组织。结果表明：在电磁力的作用下，熔体内部产生强烈的对流运动，晶粒间不断发生碰撞和摩擦，枝晶被打断。使晶粒变得圆整。在一定范围内，随着单位搅拌功率的升高，搅拌电磁力增大，所得组织更加细密，颗粒更加圆整，满足了半固态浆料的制备要求。     

阻尼冷却管法制备A356铝合金半固态浆料的研究

介绍了阻尼冷却管法制备半固态浆料工艺的实验装置及其原理，采用A356铝合金进行了不同浇注温度的系列实验。铸件微观结构中晶粒尺寸和形状因子测算分析结果表明：由于阻尼冷凝管的冷却和搅拌作用，熔体浇注温度越低，在两相温度区间内生成的游离晶核就越多，浇铸的铸件晶粒尺寸和形状因子数值就越小，晶粒球化程度越高。阻尼冷凝管法制备的合金浆料或铸坯能够应用于下一步半固态成形加工。     

采用蛇形通道浇注法制备半固态6061铝合金浆料

采用蛇形通道浇注工艺制备半固态6061铝合金浆料.研究浇注温度、弯道数量和弯道内径对显微组织的影响,并分析半固态浆料在浇注过程中的显微组织演变机理.结果表明:控制浇注温度在液相线附近可以细化晶粒、提高晶粒圆整度,并且增加弯道数量和降低弯道内径可以有效增加初生α(Al)晶粒的形核率.初生晶粒不仅由合金熔体受激冷形核和异质...     

超声振动制备5052合金半固态浆料的研究

研究了超声振动制备5052合金半固态浆料中各工艺参数对半固态浆料组织的影响。对665℃的铝合金熔体进行了超声振动试验。结果表明,合金熔体在超声场中作用90s左右,可得到晶粒尺寸约为110μm的非枝晶半固态浆料;随着超声作用时间的延长,晶粒越来越圆整,但90s后变化不大。启振温度是影响浆料组织的重要因素,在675℃时导入超声对熔体处理90s后,浆料的平均晶粒尺寸约为95μm,且呈球状。浆料在保温2min的过程中晶粒增长缓慢,4min时晶粒已开始大量融合。     

汽车用铝合金半固态零件触变压铸工艺研究

针对半固态触变压铸工艺特点,对国产J1128卧式冷室普通液态压铸机的压射系统和模具系统进行了结构改进,对压铸工艺参数进行了优化选择,并采用半固态专用铝合金AlSi6Mg2和商用铝合金A357开展了半固态触变压铸试验研究.结果表明: 半固态触变压铸工艺与普通液态压铸有很大的不同,在压射室和模具预热温度分别为100 ℃和250 ℃,低压压力为4.0 MPa,射料二速工作压力为12 MPa,增压压力为20 MPa,快压射速度为1.4 m/s条件下可获得充型完好的汽车用铝合金半固态零件.     

机械搅拌法制备半固态铝合金的研究

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浆料,研究了不同温度、搅拌速率、搅拌时间、冷却速率下半固态组织的变化规律.结果表明,制备浆料的温度越低,搅拌速率越大,搅拌时间越长,冷却速率越快,固相颗粒越细小、均匀、圆整.制备半固态Y112铝合金非枝晶组织的理想工艺参数:搅拌温度为570～575℃、搅拌时间为5 min、搅拌速度为600 r/min.     

新型半固态铝合金的设计与优化研究

结合半固态加工基本原理,利用热力学计算方法,设计出了新型半固态铝合金,主成分为Al-6%Si-2%Mg,并利用实验方法优化选择了微量元素Zr、Sr。结果显示:Zr元素具有明显的细化晶粒作用,Sr元素的加入具有改善共晶硅形态的作用。合金中Zr含量为0.10%~0.14%、Sr含量为0.02%~0.04%的新合金AlSi6Mg2,表现出良好的半固态组织和力学性能。     

ZL101铝合金机械振动制浆工艺参数的研究

利用自行研制的机械振动装置成功制备了ZL101铝合金半固态浆料。研究了保温温度、浇注温度这两个参数对浆料质量的影响。研究表明,保温温度越低,固相率越高;保温温度升高,半固态浆料的显微组织较为圆整,但是晶粒的平均直径有所增大。浇注温度较低,制备的ZL101半固态浆料中的初生α-Al晶粒较圆整,尺寸细小,最终固相率也相对较高。合适的保温温度为595～605℃左右,浇注温度为635～660℃左右。     

半固态ZL201A铝合金浆料的制备

利用低过热度浇注和弱电磁搅拌方法制备了半固态ZL201A铝合金浆料,浇注温度分别为678、663、648℃,利用光学显微镜观察了不同条件下的浆料组织。试验结果表明,随着浇注温度的降低,半固态ZL201A铝合金浆料内部组织中的初生α-Al由蔷薇状向球状转变,晶粒尺寸逐渐变小,分布更均匀。同时,浆料边缘和底部组织中的初生α-Al的形貌由粗大的枝晶向蔷薇状转变。对于半固态ZL201A铝合金浆料的制备,较佳的浇注温度为663℃。电磁搅拌均匀了ZL201A铝合金液的温度场,加大了同时凝固的区域,细化了初生α-Al晶粒;同时结晶潜热的集中释放有助于蔷薇状初生α-Al的根部熔断,加速了球状初生α-Al的形成。     

半固态Y112铝合金的压缩变形力学行为

采用Gleeble-1500热模拟机,研究了基于半固态等温热处理技术制备的Y112铝合金,在不同变形温度和变形速率下的半固态压缩变形力学行为。结果表明,当压缩应变低于0.8时,随着压缩应变的增加,合金的半固态压缩应力首先快速增加,然后快速减小,最后逐渐保持不变;同时,在不同变形温度和变形条件下,合金在压缩应变近似为0.07时均可获得最大的半固态压缩应力;此外,随着变形温度降低或变形速率升高,合金的半固态压缩变形应力增加。     

搅拌工艺对半固态Y112铝合金组织及性能的影响

采用自行研制的机械搅拌装置,研究了不同工艺参数对半固态Y112铝合金组织及性能的影响.研究表明,搅拌温度越高,搅拌速度越大,固相颗粒越细小、均匀和圆整,其抗拉强度与伸长率越高;但温度太高,固相颗粒会熔化,抗拉强度及伸长率也降低;随搅拌时间的延长,固相颗粒先变得细小、均匀和圆整,然后长大,抗拉强度、伸长率先升高后降低.     

倾斜板制备半固态7A09合金坯料的研究

以浇注温度、倾斜板预热温度、倾斜角度为研究因素,进行了倾斜板法制备7A09合金半固态坯料的正交实验。结果表明,浇注温度660℃,倾斜板预热温度150℃,倾斜板倾斜角度60°是较为理想的工艺参数;浇注温度是晶粒细化最主要的影响因素;控制合适的工艺参数可获得细小、均匀的初生相颗粒。     

新型半固态铝合金AlSi6Mg2设计与实验研究

结台半固态加工基本原理利用热力学计算方法设计出了新型半固态铝合金AlSi6Mg2，并进行了半固态触变压铸成形和微合金化实验研究。结果显示：新合金在触变成形过程中表现出良好的半固态组织和工艺性能，微合金化改善了新合金组织，提高了合金的综合力学性能，特别是塑性明显提高。