转管旋转速度对半固态A356合金组织的影响

采用自制的低转速输送管半固态浆料制备装置制备A356半固态浆料,研究了转管旋转速度对半固态A356合金组织细化及圆整度的影响;模拟了不同转速条件下的金属熔体在转管内的流动形态,并分析了转管旋转速度对A356合金组织影响机理。结果表明,在浇注温度和转管倾斜角度一定时,转管旋转速度对A356合金组织有显著影响。转管旋转速度在70~110 r/min范围内能够获得理想的近球形半固态浆料微观组织,转管旋转速度过小或过大都无法获得理想的半固态浆料。     

功率超声双振动头对A356铝合金半固态组织的影响

使用自制的交错式功率超声双振动头装置,处理A356铝合金流动熔体获得半固态浆料,研究了1000和1500W超声换能器前后排布流道、不同浇注温度和不同流道倾斜角度对A356熔体处理所获半固态组织的影响规律。结果表明,双振头斜流道对晶粒有细化作用,不同的倾斜角度对A356半固态组织细化程度不同。施振温度为620℃,流道倾斜角度为40°时,初生相晶粒最为细小,球化效果最好。     

熔体浇注温度和板倾斜度对倾斜板制备A356铝合金的凝固和显微组织的影响(英文)

采用倾斜板制备A356铝合金半固态浆料。通过倾斜板底部的逆流水冷却使A356合金熔体在流下倾斜板时发生局部凝固,从而导致在板壁上形成连续柱状枝晶。由于强制对流作用,这些树枝晶被折断成等轴和破碎的晶粒,然后被连续冲洗而在斜板出口形成半固态浆料。熔体浇注温度是影响凝固组织的重要条件,而倾斜度为优质半固态浆料提供必要的剪切作用。将得到的浆料在金属模具中凝固以制备理想显微组织的半固态铸造坯料。然后,通过热处理以提高半固态铸造坯料的表面质量。对半固态铸造和热处理后坯料的显微组织进行分析。研究熔体浇注温度(620,625,630和635°C)和板倾斜度(30°,45°,60°和75°)对斜板制备A356铝合金的凝固和显微组织的影响。结果表明:在625°C的熔体浇注温度和60°斜板倾角时,A356铝合金具有细小和球状的晶粒,是最佳的显微组织。     

中间合金及其状态对A356合金半固态浆料组织的影响

通过实验分析了采用A356合金粉末、纯铝粉末、Al-5Ti-B合金粉末和Al-5Ti—B变形合金进行细化处理对A356合金半固态浆料组织的影响。结果表明，在“熔体处理＋双向电磁搅拌”复合制备技术中，加入约0．15％、平均粒度为100μm的Al-5Ti-B合金粉末进行晶粒细化，可在1min左右制备出形状因子大于0．8、晶粒半径为80μm（空冷）A356合金半固态浆料；加入10％-15％的微米级纯铝粉末可取得与Al-5Ti-B变形合金相当的细化效果；而采用平均粒度为100μm的A356合金粉末进行固液混合铸造，不适合于A356合金半固态浆料的快速制备。     

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.     

倾斜管制备A356半固态浆料工艺参数对组织的影响

利用倾斜管技术制备了A356铝合金半固态浆料,通过改变浇注温度、输送管转速和倾角、结晶器预热温度等工艺参数,观察了半固态浆料的组织变化,研究分析了各种工艺参数对A356半固态浆料的影响规律,获得了理想的微观组织。     

倾斜板角度对半固态ZL104合金组织的影响

采用自制的倾斜板冷却剪切装置制备ZL104半固态浆料,研究了倾斜板倾角对半固态ZL104合金组织细化及圆整程度的影响。结果表明,倾斜板倾角对ZL104合金组织内部剪切作用及物理冶金作用具有显著的影响。倾斜板倾角在30°～45°区间内能够得到晶粒球化、细化效果较好的合金组织。45°倾角得到的ZL104组织绝大部分晶粒等效直径小于43μm,40%以上的晶粒形状因子在0.75以上,具有较好的晶粒细小度及圆整度。     

稀土La对半固态A356铝合金凝固组织的影响

利用Al-La稀土中间合金对液态A356铝合金进行了细化处理,并用低温浇注技术制备了半固态A356铝合金浆料,研究了细化处理对所制备半固态A356铝合金的初生α-Al相形貌和尺寸的影响。结果表明,细化处理的A356铝合金经低温浇注可制备具有颗粒状和蔷薇状初生α-Al相的半固态浆料,稀土La可显著改善半固态A356铝合金中初生α-Al相的晶粒尺寸和颗粒形貌。探讨了稀土La对半固态A356铝合金的初生α-Al相细化机理。     

合工艺制备半固态A356铝合金浆料的研究

将晶粒细化处理引入低过热度浇注和弱电磁搅拌技术中,形成了制备半固态合金浆料的复合工艺.应用复合工艺制备了半固态A356铝合金浆料,研究了复合工艺对所制备的半固态初生0相形貌和尺寸的影响.研究结果表明,细化处理的液态A356铝合金经低过热度浇注和弱电磁搅拌可制备具有颗粒状和蔷薇状初生α相的半固态浆料,并且浇注温度可适当提高.与未经细化处理的A356铝合金试样相比,细化处理可显著改善A356铝合金中初生α相的晶粒尺寸和颗粒形貌及其沿铸锭径向上的分布.     

椭圆旋扭管反复凝熔法制备半固态A356铝合金浆料

采用椭圆旋扭管反复凝熔法制备半固态A356铝合金浆料。结果表明:椭圆旋钮管反复凝熔技术具有旋扭强制对流促进初生晶核游离、自搅拌加强熔体剪切、反复凝熔促进形核的作用,可使初生α晶核演变为球形或近球形晶粒。椭圆管长短轴比、旋扭强度以及凝熔频率对半固态浆料的微观组织有显著影响。随着长短轴比、旋扭强度和凝熔频率的增大,晶粒细化和圆整效果显著提高;但长短轴比过大,容易堵塞流道;当旋扭强度超过13.5(°)/cm时,晶粒细化和圆整效果没有明显提高;当凝熔频率超过40μm-1时,晶粒细化作用不再增强,圆整度反而降低。在椭圆长短轴比为1.8-1、旋扭强度为13.5(°)/cm、凝熔频率为40μm-1的条件下可制得晶粒直径细小、形状圆整的半固态浆料。     

稀土La对半固态A356铝合金凝固组织的影响

利用Al-La中间合金对A356铝合金进行了细化处理,并用低过热度浇注技术制备了半固态A356铝合金浆料,研究了细化处理对半固态A356铝合金初生α相形貌和尺寸的影响.研究结果表明,细化处理的A356铝合金经低过热度浇注可制备具有颗粒状和蔷薇状初生α相的半固态浆料,稀土La可显著改善半固态A356铝合金中初生α相的晶粒尺寸和颗粒形貌.探讨了稀土La对半固态A356铝合金初生α相的细化机理.     

LSPSF工艺对A356铝合金大体积半固态组织的影响

利用低温剪切浇注半固态浆料制备技术(LSPSF),进行了A356铝合金大体积半固态浆料制备试验。从浇注量、输送管转速和冷却速度等角度,研究了A356大体积半固态组织的变化,分析了其非枝晶组织的形成和演变机理。结果表明,利用LSPSF技术,可制得品质较好的A356大体积半固态浆料,该浆料初生晶粒具有近球状的非枝晶组织特征,初生晶粒的等效直径为54.0～93.6μm,形状因子为0.74～0.84,制浆效率可达1kg/s。     

半固态A356铝合金浆料的行波搅拌制备工艺

采用行波电磁搅拌和低过热度浇注复合制备工艺,成功制备出初生α-Al为球状的较大尺寸A356铝合金半固态浆料.研究了浇注温度、搅拌频率和搅拌功率对A356铝合金半固态浆料组织的影响.结果表明,随着浇注温度的降低,半固态A356铝合金组织中的初生α-Al更圆整.当搅拌频率达到或高于10Hz时,半固态A356铝合金浆料中的组织比较理想.当电磁搅拌功率增大时,半固态A356铝合金熔体中的蔷薇状初生α-Al受到更剧烈的附加温度起伏而使枝晶根部熔断,形成更多更圆整的球状初生相.因此,在630℃浇注、搅拌频率为10Hz和搅拌功率为1.72kW下,能制备出更圆整、细小的初生α-Al.     

脉冲磁场-倾斜管复合法制备铝合金半固态组织的研究

利用自主研发的脉冲磁场和倾斜管半固态装置制备了ZL101合金半固态浆料。研究了不同倾斜角和脉冲电压对复合制备铝合金半固态组织的影响。结果表明,显微组织会随着脉冲电压的逐渐增加,由最初的蔷薇状或树枝状转变为颗粒状,晶粒变得细小、圆整。在低脉冲电压时,倾斜角小时晶粒球化效果好,随着脉冲电压的增加,倾斜角大时晶粒球化效果会更好。合金组织中近球形颗粒状组织的形成是受形核热力学条件与搅拌、剪切碰撞作用综合影响的结果。     

短时电磁搅拌和细化剂对7A04铝合金大体积半固态浆料组织的影响

研究了短时电磁搅拌、细化剂及二者复合作用对7A04铝合金大体积半固态浆料组织及其径向均匀性的影响。结果表明:短时电磁搅拌和添加晶粒细化元素Zr,Sc均可使7A04铝合金半固态浆料组织的初生α-Al晶粒细化和圆整,并提高组织均匀性;短时电磁搅拌和细化剂复合作用的7A04铝合金半固态浆料具有最佳的组织,在631℃下,其晶粒直径和圆整度分别为36μm和0.68,在直径180 mm的制浆室中浆料组织尺寸的变异系数C_V仅为0.8%;随着温度降低,7A04铝合金半固态浆料组织的尺寸变大,均匀性变差,但圆整度的变化不大。     

A356合金半固态制备工艺研究

利用振动斜坡浇注工艺制备了A356合金的半固态组织.研究了斜坡长度和振动电压对合金凝固组织的影响.结果表明,振动电压60V、斜坡长度25cm的铜模水冷,在640℃浇注A356合金的组织为均匀、细小和圆整的近球形等轴晶半固态组织;晶粒平均等积圆直径为26.5μm,晶粒形状因子为0.8.     

倾斜管制备半固态浆料工艺研究

利用自主开发的倾斜管制浆工艺制备了A356合金半固态浆料。研究了倾斜管制浆主要工艺参数对半固态浆料非枝晶组织的形成与演变规律的影响，同时利用倾斜管制备了圆形铸锭并研究了铸锭不同部位的显微组织。结果表明，倾斜管制备半固态坯料过程中，倾斜角度一般应控制在40^o～60^o，理想浇注温度在620～660℃。在倾斜管通水冷却条件下，对应不同的浇注温度应用不同的斜管长度，可以获得较为理想的显微组织。在一定的浇注长度范围内，低温浇注更有利于获得近球状晶。铸锭组织逐渐由树枝晶向细小的近球晶演变。     

细化剂对高强铝合金半固态浆料组织的影响

研究了细化剂对7A04铝合金大体积半固态浆料组织及其径向均匀性的影响。结果表明,添加晶粒细化元素Zr和Sc可以得到整体平均直径、圆整度分别为46μm、0.63的7A04铝合金半固态浆料组织,并提高大体积浆料组织的均匀性。细化剂作用的7A04铝合金半固态浆料变异系数仅为4.6%,随着温度降低,7A04铝合金半固态浆料组织的尺寸变大,均匀性变差,但圆整度变化不大。     

采用蛇形通道制备较大容量A356铝合金半固态浆料(英文)

采用蛇形通道制备较大容量的A356铝合金半固态浆料,对制备的半固态浆料的整体组织和管道冷却能力对组织的影响进行研究。结果表明,采用冷却能力良好的蛇形通道可制备出理想的较大容量半固态A356铝合金浆料。蛇形通道连续通冷却水时,较大容量半固态A356铝合金浆料轴向和径向的组织均由颗粒状的初生相组成,浆料的整体均匀性良好;而未通冷却水的蛇形通道只能在较大容量浆料的心、中部获得颗粒状初生相,靠近浆料的边部区域则主要为树枝状初生相,整个浆料径向的组织不均匀。浇注温度达到680°C,可以解决合金熔体在浇注过程中容易堵塞的问题。     

含钪A356铝合金半固态浆料的制备及组织分析

采用近液相线浇注法,通过在A356铝合金中加入Al-Sc中间合金得到了含Sc的A356铝合金半固态浆料。研究了Sc含量、保温时间以及浇注温度对A356铝合金半固态组织的影响;探索了Sc含量对共晶Si相形貌的影响。研究结果表明,A356铝合金加入0.2%的Sc在625℃保温10 min可制备具有近球状、细小、均匀颗粒的半固态浆料;随着Sc含量的增加,共晶Si的形貌由板条状逐步转变为纤维状,分析认为这与Sc在Si晶粒中诱发的孪晶有关。Sc和Al的共晶化合物Al3Sc在基体组织中弥散分布,促进了A356半固态组织的细化。