低频电磁半连续铸造AC52锭坯

研究了熔炼净化和铸造条件对低频电磁半连续铸造耐热稀土镁合金AC52微观组织的影响,该合金为Mg-(4～5)Al-(1～2)Ca-(0.3～0.6) Mn-(0.5～0.7)RE.结果表明,镁合金熔炼炉中采用不锈钢丝网进行熔炼过滤可以显著提高熔体的纯净度;在30 Hz的频率下,电流为60 A,铸造速度为165 mm/min时,AC52铸坯组织均匀,晶粒细小,边部和中间的晶粒尺寸差异较小,没有明显的偏析现象.     

低频电磁铸造超高强铝合金铸锭

通过使用数值模拟和实验相结合的方法,研究低频电磁场对铝合金半连续铸造过程中宏观物理场与铸锭的组织和裂纹的影响;比较低频电磁铸造和DC铸造过程的宏观物理场。结果表明：应用电磁场可以完全改变熔体的流动方向,加快流动速度,均匀熔池内熔体温度,降低温度梯度,提升等温线,减少液穴深度和铸造应力及塑性变形;低频电磁铸造还可以明显细化铸锭的微观组织和消除铸造裂纹,其原因是低频电磁场改变了宏观物理场。     

均匀化处理对低频电磁铸造7050铝合金微观组织的影响

利用低频电磁铸造工艺制备了具有细小、均匀等轴晶组织的7050铝合金铸锭,研究了均匀化处理过程中铸锭微观组织及性能的变化.结果表明,与普通DC铸造锭坯相比,低频电磁铸造铸锭有更佳的均匀化处理效果.在同样的均匀化处理条件下,低频电磁铸造铸锭的晶间低熔点相含量更低,晶内溶质元素含量更高.低频电磁铸造铸锭在均匀化处理12 h后,晶内溶质元素含量即已达到合金的平均含量;而普通铸锭在均匀化处理48 h后,晶内溶质元素含量仍低于合金的平均含量.     

7050铝合金低频电磁铸锭挤压板的微观组织及时效特性

研究了低频电磁铸造和普通DC铸造7050铝合金铸锭经挤压变形后所得板材制品的微观组织及时效特性.结果表明,低频电磁铸锭挤压板材的微观组织保持了其原始铸态组织晶粒细小的特点.在相同挤压比条件下,低频电磁铸锭挤压板的平均晶粒直径约为10 μm,而普通DC铸锭挤压板的平均晶粒直径约为20 μm.低频电磁铸锭挤压板具有更快的时效强化速率和更好的时效强化效果.两种挤压板在120℃进行单级时效时,低频电磁铸锭挤压板经8 h达到强度峰值,其纵向和横向的拉伸强度分别为656和596 MPa;而普通DC铸锭挤压板经12 h才达到强度峰值,其纵向和横向的拉伸强度分别为647和590 MPa.     

低频电磁场对7050铝合金铸锭组织的影响

通过在常规半连续铸造过程中施加低频电磁场的方法制备了直径为162mm的7050铝合金铸锭,研究了电磁场对铸锭铸态组织的影响。结果表明,低频电磁场对7050铝合金铸态晶粒尺寸和组织形貌具有显著的影响。施加磁场后铸锭组织变得非常均匀、细小,平均晶粒尺寸由230μm细化至42μm左右,晶粒形貌由粗大枝晶转变等轴晶。电磁场频率和强度对晶粒细化具有重要的影响。对于低频电磁铸造162mm的7050铝合金铸锭,最佳电磁场参数:电磁场频率为25Hz,磁场强度为12800～16000At。     

低频电磁铸造4045铝合金的微观组织

采用低频电磁半连续铸造技术制备4045铝合金铸坯,比较了常规DC法与低频电磁铸造4045铝合金圆锭(直径100mm)微观组织的形貌。重点考察在15Hz～50Hz范围内,不同的磁场频率对电磁铸造4045铝合金圆锭微观组织的影响。结果表明：电磁场频率的改变可显著影响熔体的凝固组织,频率为30Hz时,其组织最为细小和均匀。     

低频电磁半连续铸造对4045合金显微组织与性能的影响

采用普通DC铸造和低频电磁半连续铸造工艺,制备了Φ100 mm的4045铝合金锭坯,并利用光学电子显微镜和扫描电镜对铸锭的显微组织进行检测与分析,用显微硬度计和电子拉伸试验机对铸锭的力学性能进行检测。结果表明,采用低频电磁半连续铸造,铸锭的显微组织中的-αAl枝晶组织被明显打碎,成为细小均匀的枝晶组织;共晶Si也较普通DC铸造组织中的共晶Si细小、均匀。在铸锭外表层附近存在富Si区域,但采用低频电磁半连续铸造,富Si区域明显减小。采用低频电磁半连续铸造,初生-αAl中的硅含量增加,达到2.79%,合金的力学性能也得到提高,bσ为225 MPa、ψ为11.4%、硬度为HV 69.5。     

电磁场频率对电磁铸造7075铝合金微观组织的影响

观察了电磁场频率对电磁铸造705铝合金圆锭（直径为200mm)微观组织的影响；在10－100Hz范围内采用不同的电磁场频率通过电磁铸造工艺制得7075铝合金铸锭，分析其微观组织及合金元素分布情况，结果表明，电磁场频率的发言为可显著影响熔体的凝固组织，频率为30Hz时可最有效地抑制宏观偏析，改善铸锭的表面质量，15Hz时能够更有效地细化晶粒。     

7A60超高强铝合金的低频电磁铸造(Ⅰ)--直径0.2m锭坯的铸态组织

采用低频电磁铸造技术, 半连续铸造制备了直径为0.2 m的7A60超高强铝合金锭坯. 研究了铸锭表面质量和内裂纹发生情况, 考察了电磁场频率和强度对铸态组织的影响. 结果表明 低频电磁场可消除锭坯裂纹, 改善其表面质量. 在低频电磁场作用下, 半连续铸造组织得到显著细化, 铸锭边部和中间部位的晶粒大小差别减小, 其平均晶粒尺寸分别为30 μm和45 μm. 适当降低电磁场频率和增加强度有利于获得细小均匀的等轴晶组织, 铸造组织最佳的电磁场频率为25 Hz, 安匝数为18 000 A*turn.     

智能优化在铝合金低频电磁半连续铸造中的应用

针对铝合金大尺寸扁锭成型裂纹倾向大、工艺参数不易找准的问题,建立了基于RBF的电磁半连续铸造神经网络模型,以铸锭裂纹量化值最小作为优化目标,以训练后的RBF网络作为评价函数,在工艺指标控制范围内,采用改进后的遗传算法对铝合金电磁半连续铸造过程的工艺参数进行了优化计算,获得了最优工艺参数值:铸造速度为52 mm/min,铸造温度为724 ℃,扁锭宽面冷却强度为134 L/min,扁锭窄面冷却强度为22 L/min,电磁强度为11 749 A·匝,电磁频率为27 Hz.按照该最优工艺参数值进行了真实试铸,结果表明,铸锭成品率比优化前提高了20%.     

低频电磁场对半连续铸造Al-Mg-Si-Cu合金显微组织的影响

采用低频电磁场半连续铸造工艺制备Al-Mg-Si-Cu铝合金铸锭,研究了低频电磁场对Al-Mg-Si-Cu铝合金铸锭组织的影响。结果表明,施加低频电磁场可以细化Al-Mg-Si-Cu铝合金铸锭的晶粒组织,减轻晶内元素的偏析程度。与常规半连续铸造相比,施加频率为20 Hz、电流为120 A的交变电磁场后,铸锭中的等轴晶组织增多,枝晶状组织减少,晶粒尺寸变得更加细小,铸锭边部和中心平均晶粒尺寸由常规半连续铸造的170和259μm分别降至133和187μm,同时有利于提高溶质元素在晶内的分布,很大程度上减轻了溶质元素的偏析。此外,低频电磁场的电磁振荡使得液穴内部温度场和流动场更趋均匀,溶质元素分配系数增大,结晶区间变小,抑制了树枝晶的生长,促进了Al-Mg-Si-Cu合金半连续铸锭中非枝晶组织的形成和溶质元素的强制固溶,并且抑制了溶质元素的偏析。     

结晶器材料对低频电磁铸造超高强铝合金铸态组织的影响

数值模拟了结晶器材料对低频电磁铸造超高强铝合金过程中铸锭内磁场的影响,空载测定了不同材料结晶器内部的磁场,采用实验进行验证．结果表明,选用高电阻率钛合金材料制作低频电磁铸造结晶器,能够大幅度地减小电磁场在结晶器中的涡流损耗,提高有效功率．在相同条件下,高电阻率钛合金结晶器的铸锭组织细小、均匀,铸锭边部和中部平均晶粒直径分别为24和27μm;而低电阻率铝合金结晶器的铸锭中间和边部的微观组织均为粗大的蔷薇型枝晶,晶粒平均直径分别为38和45μm,材料电阻率高的结晶器有利于溶质元素溶入晶内。     

低频电磁水平连铸新型超高强铝合金

在水平连铸过程中施加低频交变磁场,制备新型超高强铝合金铸锭,利用金相分析方法研究电磁场对铸锭质量的影响。结果表明,电磁场能提高铸锭表面质量,减少宏观偏析,细化宏观和微观组织。低频电磁水平连铸新型超高强铝合金铸锭经过挤压和热处理后屈服强度为742MPa,抗拉强度为758MPa,伸长率为8.5%。     

电磁低压铸造工艺参数对铝硅合金致密度的影响

研究了电磁充型工艺参数对Al-Si合金致密度的影响.利用正交试验分析的方法,确定了主要影响因素.试验结果表明:电磁充型工艺参数对ZL114合金铸件致密度的影响程度大小的顺序是电流＞磁场强度＞循环时间,在电流和磁场共同作用下的低压充型工艺能显著提高铸件的致密度.     

低频电磁场频率对ZL201合金组织的影响

采用低频电磁铸造技术制备ZL201合金半固态坯料,研究了电磁场频率对合金微观组织的影响.结果表明,随着电磁场频率从10 Hz上升到30 Hz时,粗大枝晶组织被打碎,逐渐转变为分布均匀、细小的、棒状或蔷薇状非枝晶组织.当电磁场频率为30 Hz时,可以获得更加均匀、细小的非枝晶组织,适合于半固态二次加热和触变成形.     

低频电磁铸造Al-Zn-Mg-Cu合金微观组织与性能

采用拉伸性能及电导率测试、透射电镜观察、低应变拉伸试验等手段 ,研究了不同时效工艺对低频电磁铸造Al Zn Mg Cu合金组织和性能的影响。发现合金的T6态峰值时效制度为 12 0℃× 4 8h ,T6处理可使合金强度达到峰值 ,但抗应力腐蚀性能差 ;T73处理后合金强度下降了 5 %～ 6 % ,抗应力腐蚀性能大幅度提高 ;而RRA时效 (回归再时效 )处理基本保持了T6态的强度 ,且抗应力腐蚀性能接近T73态。微观组织分析表明 ,不同时效制度下合金性能的差异主要是由晶内和晶界析出相的大小、形貌及其分布状态决定的。T73和RRA时效处理改善了合金晶界特性 ,有助于阻止氢脆、减缓晶界阳极溶解速度 ,提高合金的抗应力腐蚀能力     

Low Frequency Electromagnetic Casting of 2195 Aluminum-Lithium Alloy and Its Effects on Microstructure and Mechanical Properties

In this study,the low frequency electromagnetic casting(LFEC) technology was adopted to fabricate 2195 Al-Li alloy.The microstructure and solid solubility of as-cast 2195 alloys,as well as the second phase precipitation and tensile properties after aging,were investiagated and compared with the counterpart direct chill casting 2195 alloy.Our results indicate that LFEC can significantly improve the microstructure and metallurgical quality of as-cast alloy,and increase the number density of θ'(Al_2 Cu) and T_1(Al_2 CuLi) phases during aging treatment due to the enhanced solubilities of alloying elements.The tensile properties of 2195 aged alloy cast by LFEC were hence improved evidently.     

回归再时效处理对含Sc超高强Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织与性能的影响

通过透射电镜分析、拉伸性能和电导率测试,研究回归再时效处理(RRA)工艺对含Sc超高强Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织与性能的影响。结果表明：120 ℃,24 h预时效+180 ℃, 30 min回归+120 ℃, 24 h终时效的RRA处理,可以使合金保持接近T6态的强度和较高的电导率;晶内析出组织与T6态合金组织类似,而晶界析出相聚集、粗化,与双级过时效组织相似。