ZL205A合金偏析缺陷研究

介绍了ZL205A合金大型环体铸件带状偏析、云雾状偏析、线性偏析及白点偏析的宏观形貌、微观结构及化学成分.带状偏析、云雾状偏析、线性偏析组织的化学成分都是Al2Cu共晶,属于共晶偏析;白点偏析组织是富集大比重金属的混合物,属于比重偏析.解决共晶偏析需要从铸造工艺上进行调整,建立合理的凝固顺序;解决白点偏析需要从熔炼工艺上进行调整,减少大片、块重金属的来源,以及防止重金属元素沉降、聚集、长大.     

高强度ZL205A合金大型铸件"白点"偏析研究

对ZL205A合金某大型铸件进行探伤检测,在底片上发现了白色点状偏析组织(以下简称“白点”偏析)。铸造工艺调整以及热处理不能使之减轻或消除。文中对ZL205A合金白点偏析进行研究,测试了偏析组织的力学性能,分析了偏析组织的微观形貌及化学成分,并探讨了其形成机理及防止措施。     

ZL205A合金块状偏析形成机理

以实际生产过程中ZL205A合金铸件块状偏析缺陷为研究对象,研究了该合金块状偏析显微组织和偏析相的化学成分,并研究块状偏析相的显微硬度及其对力学性能的影响。结果表明:ZL205A合金块状偏析是由Al3Ti、Al3V和Al3Zr组成的混合组织,显微组织呈规则的长方形或花瓣状,偏析缺陷对试样抗拉强度和延伸率影响较大,但偏析相显微硬度比基体高,热处理并不能消除块状偏析;块状偏析是在合金液凝固结晶过程中,Al3Ti、Al3V和Al3Zr形核质点聚集、长大造成的,预制锭中粗大的块状组织对其形成具有一定的形态遗传性。     

大型ZL205A铸件的成分偏析和过烧组织研究

研究了ZL205A大型铸件成分和显微组织。结果表明：ZL205A大型铸件中，Cu元素严重偏析，局部Cu含量超过上限；热处理后，铸件下表面严重偏析区的共晶复熔相呈三角形，复熔相为Cu和Al的氧化物。     

ZL205A合金壳体铸件低压铸造工艺研究

以低压铸造成形ZL205A合金壳体件作为研究对象,采用数值模拟方法,研究了壳体铸件低压铸造过程温度场及缩孔、缩松缺陷随工艺方案的变化规律.结果表明,采用冷铁及冒口,缝隙式浇口由8个增加到10个,补缩距离由200mm减小到157mm,铸件的温度场分布合理,铸件缺陷部位的缩松倾向明显减小,模拟结果与试验结果对比,表明采用冒口结合冷铁的工艺方案合理可行.     

ZL205A合金块状偏析相缺陷的研究

以ZL205A合金铸件块状偏析缺陷为研究对象,研究了超声熔体处理、时效处理对块状偏析、显微组织及显微硬度的影响。结果表明,超声处理熔体并不能消除ZL205A合金中的块状偏析,对其尺寸和分布无影响,但对合金组织有一定的细化作用;时效时间对块状偏析相尺寸无影响,但对块状偏析相的显微硬度有影响,其显微硬度随时效时间的增加呈现先提高后减小的趋势,时效4 h时达到峰值硬度165.1 HV;均匀化热处理不能减轻或消除块状偏析。     

ZL205A合金晶界偏析行为研究

利用SEM和XRD研究了ZL205A合金铸件Cu元素晶界偏析。结果表明:结晶过程中Cu元素自发往晶界偏聚,晶界偏析宏观形貌为弯曲条状,曲线条之间相互平行,偏析组织是Al2Cu共晶相,呈枝晶状、网状和散乱碎片状分布在粗化的晶界上;晶界偏析与热裂具有较大相关性。     

ZL205A合金元素偏析行为

在ZL205A合金中,Cu和Mn为负偏析元素,Ti、v和Zr为正偏析元素,Al呈现微弱的偏析,合金元素偏析程度由重到轻的顺序为:Cu＞Mn＞V＞Ti＞Zr＞A1;剩余液相的密度随着温度的降低而升高,计算结果表明,温度对液相密度的影响很小,合金元素的偏析对液相密度的影响占主要地位,其中A1、Cu和Mn的偏析导致液相密度增加,而Ti、V和Zr元素的偏析导致剩余液相密度的减小.     

差压铸造ZL201A合金壳体铸件“白色裂纹”状偏析的研究

差压铸造ZL201A合金某壳体铸件探伤时,发现部分铸件上存在"白色裂纹"状偏析组织,经取样观察并采用能谱分析、X射线衍射等检测手段对其进行了成分分析,结果表明,在铸件中偏析的主要元素为Cu和Ti。由于在薄厚交替处的补缩存在困难,热应力较大,所以易产生偏析等铸造缺陷;"白色裂纹"状偏析处聚集的合金是Cu,而Ti的熔点较高,在熔炼过程中由于搅拌不均匀等工艺问题,导致了在合金内部存在Ti的显微聚集区,也是造成偏析的另一原因。应该从熔炼和浇注两方面着手,如使用质量较好的中间合金,减少回炉料的用量,加强搅拌,适当提高浇注温度并改善浇注系统的退让性等,可防止此类缺陷的生成。     

ZL205A合金热处理工艺研究

对Z1205A合金的热处理工艺进行了系统的实验研究。根据实验数据得出如下结论：金属型铸件固溶处理速度很快，时效温度对时效速度影响很大；进行固溶处理时在边界条件完全相同的情况下，壁厚不同造成的铸态组织差异对固溶处理有很大的影响；在充分固溶的情况下，壁厚不同对时效影响不大。     

ZL205A铝合金铸造工艺研究

通过调整熔炼过程和热处理工艺参数,研究了ZL205A铸造铝合金力学性能的变化。结果表明,铁含量对伸长率有较大影响,应控制铁含量在0.08%以下,加入1%左右晶粒细化剂能改善伸长率。固溶温度选择535～540℃,保温时间为14 h,时效温度选择152℃,保温时间为8 h较为适宜。     

ZL205A合金环段铸件的冶金质量改进

环段铸件是某型飞机上的重要铸件,采用ZL205A合金砂型重力铸造,冶金质量要求高,要通过严格的X光、荧光检测.文中针对生产过程中产生的铸造缺陷进行分析,对熔化工艺、铸件结构、浇注系统等进行了改进,使产品质量大大提高,保证了产品的交付.     

ZL205A铝合金大型锥体铸造工艺研究

以实际生产过程中发现的铝铜系ZL205A锥体铸件的流线缺陷为研究对象,根据锥体铸件的结构特点和使用要求,并结合ZL205A的工艺特性和流线缺陷的机理分析,提出了新的铸造工艺设计方案.结果表明:通过合理优化浇注系统和浇注工艺,控制浇注速度.提高浇注温度,以减少初期注入型腔底部合金液温度过快损失,可有效减少流线缺陷的产生,产品合格率由最初的50%提高到85%以上.     

ZL205A高强度铝合金薄壁壳体铸造工艺研究

某航空壳体铸件为ZL205A铝合金,其壁厚不均,最小壁厚2.2 mm.根据其结构特点及合金性能,确定了砂型铸造生产工艺,设计了合理的开放式浇注系统,优化了造型、制芯、熔炼、浇注及热处理工艺参数.结果表明,厚大部位放置冒口、冷铁;砂芯烘烤温度为300±10℃,保温2 h;采用六氯乙烷(C2Cl6)和氩气复合精炼;浇注温度...