铝合金非树枝晶坯料制备工艺及其组织性能研究

本文研究了自制的晶粒细化剂及其工艺对A356铝合金铸坯力学性能的影响，并应用光学显微镜对金相显微组织进行了进一步的研究。结果表明当该细化剂质量百分比含量为0．5ω%时，其显微组织细化效果最明显，所制得的铝合金坯料性能最好，并且这种细化剂具有长效性的优点。然后将用该细化剂制备的非树枝晶铝合金坯料加热到半固态，压铸成厚臂零件，经T6热处理后零件性能较好。     

ZL101非树枝晶名合金加热时的晶粒长大动力学分析

根据ZL101非树枝晶铝合金在575℃,578℃加热时的组织变化,分析了在等温处理时的晶粒长大动力学。在共晶温度以下保温时,初生相α－Al的长大较慢,晶粒长大因子为2．9,Si颗粒通过共晶相的部分熔化凝聚粗化。在共晶温度以上保温时,初生相α－Al晶粒迅速长大,晶粒长大因子为1．5,共晶相区域缩小,Si颗粒进一步粗化。     

铝合金用中间合金细化剂

综述了中间合金细化剂对铝合金晶粒细化处理的研究与应用现状。对具有代表性的细化机理进行了分析和讨论。     

电磁搅拌作用下非树枝晶铝合金组织演变过程的数学描述

研究了电磁搅拌法制备半固态铝合金原材料工艺中 ,主要工艺参数 (磁场强度和冷却速度 )与非树枝晶组织之间的关系 ,半定量地描述了非树枝晶组织的演变过程 ,给出了非树枝晶组织参数随着磁场强度和冷却速度变化的数学关系 ,为合理选择工艺参数提供了理论指导。     

纳米细化剂对K403高温合金组织的影响

在K403高温合金熔体中加入高熔点TiN纳米细化剂,通过控制凝固结晶参数,对其宏微观组织实行整体细化。结果表明,与普通铸造的K403合金相比,添加了纳米细化剂的K403合金宏观晶粒度明显细化,枝晶间距、碳化物、共晶相的尺寸及数量都有所降低,(γ+γ)′相尺寸和形状更为规则。随细化剂添加量的增加,晶粒尺寸和微观组织进一步细化且均匀度提高。     

电磁搅拌作用下非树枝晶铝合金组织演变过程的教学描述

研究了电磁搅拌法制备半固态铝合金原材料工艺中，主要工艺参数（磁场强度和冷却速度）与非树枝晶组织之间的关系，半定量地描述了非树枝晶组织的演变过程，给出了非树枝晶组织参数随着磁场强度的冷却速度变化的数学关系，为合理选择工艺参数提供了理论指导。     

连续冷却和搅拌条件下树枝晶向粒状晶转变时间的估算

介绍了连续冷却和搅拌条件下树枝晶向粒状晶转变的填充间隙(FAS)和颈缩熔断(NMAR)两种机制, 并通过理论推导得到了可以用来计算其转变时间的数学公式. 两种机制下的转变时间计算结果与实验结果吻合较好.     

浇注温度和细化剂对半固态A356合金组织的影响

采用低温铸造和晶粒细化复合工艺制备A356合金半固态坯料,研究了浇注温度和细化剂(Al-5Ti-1B)添加量对半固态坯料组织的影响。结果表明,随着浇注温度从715℃降到635℃,α-Al晶粒形貌从树枝晶向蔷薇状形态再到等轴晶组织变化,浇注温度越低,晶粒越细小圆整。当浇注温度降到615℃时,晶粒开始出现粗化和不均匀。在相同温度下,随着晶粒细化剂添加量的增加,晶粒更加细小,但细化效果随着添加量的增加变得不明显。当浇注温度低于635℃时添加细化剂,晶粒尺寸和形貌无明显变化。低过热度浇注和晶粒细化复合工艺制备A356合金半固态坯料的最佳工艺条件是:浇注温度为635~655℃,细化剂添加量为0.1%~0.2%。     

合金细化剂的研究及发展

分析了研究了工业生产中目前所使用的合金细化剂的性能，应用状态以及存在的问题。     

高温用软磁纳米晶合金

在动力生产、转换器和调节装置等方面使用的高温感应器 ,所用软磁材料对于温度特性和磁性的要求都比较高 ,要求低的矫顽力以减低其与频率无关的损耗 ,要求高电阻以减小其与频率有关的涡流损耗 ,要求高的磁化强度以便扩大其可以应用的范围。低的矫顽力、高的电阻和磁化强度 ,是任何感应器所要求使用的软磁材料 ,但是在高温下工作时还要求具有足够高的居里点和高运行温度 (高达 870Ｋ)下高的磁化强度。对于传统的多晶合金而言就很难全面实现这些要求 ,近年来已被广泛重视的纳米晶软磁合金在这些方面有可能获得全面的解决。因此 ,美国华盛顿的…     

汽车轻量化用金属材料及其发展动态

着重对国内外汽车轻量化所用的先进铝合金、高强度钢板（TRIP钢）、铝合金半固态成形及其发展动态进行了概括。     

半固态铸造铝合金材料的研究现状

阐述了铝合金半固态铸造的成形工艺 ,半固态铸造工业生产过程 ,半固态铸造专用原材料锭坯生产的主要方法 ,展望了半固态铸造技术的发展前景。     

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。     

Al-Ti-C细化剂对2219铝合金形核及过冷度的影响

在2219铝合金凝固阶段添加不同质量分数的Al-Ti-C细化剂,利用光学显微镜（OM）、差示量热法（DSC）等研究了铸锭的凝固组织,并从合金的微观组织及过冷度演变规律展开研究,探讨Al-Ti-C细化剂对2219合金铸锭组织的细化机理。结果表明,Al-Ti-C细化剂的添加能促使晶粒细化,且细化剂含量为0.5%时具有最佳的细化效果;铝熔体过冷度随着晶粒细化剂含量的增加而呈递减趋势,当Al-Ti-C含量大于0.5%时,过冷度不再显著降低;Al-Ti-C熔化后分解出的TiC粒子可作为异质形核核心,凝固阶段TiC粒子的团聚导致形核基底颗粒增大,使得润湿角与临界形核能下降,减小了熔体形核时所需过冷度。     

7050铝合金晶粒细化的研究

在普通连铸以及电磁连铸下制备了加入和不加细化剂Al-Ti-B的7050铝合金,研究了Al-Ti-B以及电磁场对合金晶粒细化的影响,结果显示加入0·2%的Al-Ti-B与磁场的引入均可有效的细化晶粒。此外,细化剂在磁场作用下依然可以发挥效用,在磁场与细化剂的共同作用下的晶粒细化效果比二者单独作用下的都要好,铸锭边部与中心晶粒尺寸分别达到70μm和53μm。     

电磁搅拌和细化剂对Al-Mg-Mn合金组织的影响

研究了电磁搅拌和细化剂对铝合金铸态组织的影响。结果表明,电磁搅拌对晶粒尺寸具有显著细化作用,电磁搅拌作用下,细化剂对Al-Mg-Mn合金晶粒组织仍然具有重要影响,随着细化剂含量的增加晶粒愈加细小。在试验范围内,当细化剂含量为0.1%时,组织最为均匀细小。采用耐火材料铸模制备铸锭并在凝固过程连续测温,探讨了电磁搅拌对组织的细化机理。根据温度测量结果,可以认为电磁搅拌对组织的细化作用主要在于熔体流动使温度场趋于均匀,并促进了晶核的形成和游离。     

温度对制备Al-Ti-C晶粒细化剂的影响

采用石墨粉加入到Al Ti合金中的方法来制备Al Ti C晶粒细化剂。采用扫描电镜和透射电镜观察了Al Ti C合金的微观形貌 ,采用X射线衍射装置检测了Al Ti C合金中的相组成。结果表明 ,在制备Al Ti C合金过程中 ,温度低于 12 73K先生成TiC粒子 ,随着保温时间的延长TiC转变成为Al4C3 ;但温度升高到 15 73K以上时 ,Al4C3 会分解重生成TiC。     

气冷搅拌棒流变压铸在高强高导铝合金中的应用

开发了一种高效、低成本的铝合金均匀凝固控制制备大体积半固态浆料工艺——气冷搅拌棒工艺（Air-cooled stirring rod process, ACSR）,将该制浆工艺与压铸机衔接形成多条一体化智能流变压铸生产线进行铝合金大型薄壁件流变压铸高效制备。目前,ACSR工艺可实现在30 s内制备出40 kg固相率为25%~35%的大体积半固态浆料。该流变压铸工艺已在新能源汽车、5G通信等高品质铝合金大型薄壁件的制备领域得到产业化应用,制备的典型产品包括5G通信用散热壳体、滤波器壳体、天线机箱与新能源汽车用三电结构壳体、端盖、ABS系统阀体等。与传统压铸件相比,新工艺制备的铝合金铸件显微组织细小圆整、表面品质好、内部气孔少,且具有更为优异的力学性能和导热系数。     

气膜成型连续铸造技术

介绍了铝合金棒坯气膜成型连续铸造技术的原理和特点 ,以及气膜成型技术在国内外发展的现状 ,指出在国内开展该项技术研究值得注意的问题