蛇形通道浇注制备7075铝合金半固态浆料

采用蛇形通道浇注制备7075铝合金半固态浆料,研究了浇注温度、弯道数量和弯道直径对7075铝合金半固态浆料组织的影响.结果表明,当浇注温度为660～675℃时,可以制备出质量较好的7075铝合金半固态浆料,且管道内挂料较少;在相同温度条件下,随着弯道数量增加或弯道直径减小,初生α-Al的平均晶粒尺寸减小、形状因子提高.在制备7075铝合金半固态浆料过程中,合金熔体在具有一定弧度且封闭的蛇形弯道内流动并多次改变流动方向,具有类似“搅拌”功能,使得初生晶核逐渐演变为球形或近球形晶粒.     

连续降温电磁搅拌对A356铝合金半固态组织的影响

采用连续降温电磁搅拌法制备纯净的A356铝合金半固态浆料,通过显微组织观察和形状因子统计,研究了电磁搅拌频率、电磁搅拌温度区间和熔体降温速率对A356铝合金半固态浆料初生相形貌和尺寸的影响。研究结果表明:当搅拌条件为600℃炉膛预热、搅拌频率为30 Hz、搅拌温度区间为640℃～600℃时,半固态浆料初生相大部分为球形或椭球形;在初生相形成初期。更慢的降温速率有助于形成球形或椭球形的初生相。主要机制是更小的过冷度不足以使晶核发生快速的等轴生长或合并,但是大过冷度易于晶核合并生长且长大,从而形成蔷薇状或树突初生相。     

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.     

蛇形通道浇注工艺参数对半固态A356铝合金浆料的影响

采用蛇形通道浇注技术制备半固态A356铝合金浆料,并研究浇注温度和通道直径对半固态A356铝合金浆料的影响.结果表明:当通道直径为20和25mm、浇注温度为640-680℃时,可以制备出初生相α(Al)的半固态浆料,其平均形状因子分别为0.89-0.76和0.86-0.72、平均晶粒直径分别为50-75μm和55-78μm.随着浇注温度的降低,半固态A356铝合金浆料中初生α(Al)晶粒的组织变得细小;较小的通道直径有利于组织的改善.在制备半固态A356铝合金浆料过程中,通道内壁的激冷能够产生大量的晶核.由于晶粒游离和合金熔体自搅拌的共同作用,初生α(Al)晶核能够在熔体内部增殖并且球化.     

蛇形通道浇注制备半固态浆料组织的演化

采用蛇形通道浇注制备7075铝合金半固态浆料,研究了不同浇注温度下浆料组织中初生α-Al的形貌演变,通过残留在蛇形通道内部的凝固壳分析了蛇形通道内部合金熔体的形核动力学条件,自由晶的形成、长大与球化机理。结果表明:自由晶的数目决定了初生α-Al的形态,随着浇注温度降低,过冷度的增大,浆料组织中的初生α-Al的形貌由蔷薇状向近球状转变,晶粒尺寸逐渐变小,晶粒数目增多;蛇形通道内过冷的合金熔体经过弯道的作用,熔体内部的对流、剪切和"搅拌"使初生激冷α-Al晶核经过游离、增殖、长大和熟化,最后演变成近球状和蔷薇状的α-Al晶粒;球状初生α-Al晶粒的演变机制主要为枝晶抑制生长机制,也包括枝晶臂根部熔断机制。     

引晶法制备半固态A356铝合金浆料(英文)

开发一种半固态金属浆料制备技术,即引晶法,研究工艺参数对半固态A356铝合金浆料组织的影响,讨论球状初生α(Al)晶粒的形成机制和形貌控制。结果表明:当制备浆料为4kg、引晶尺寸为10mm、加入量为3.5%、倾倒温度为611-617°C时,半固态浆料中初生α(Al)晶粒的平均直径可达40-75μm,形状因子可达0.82-0.89。当引晶尺寸为10mm、倾倒温度为613°C、加入量为2%-4%时,初生α(Al)晶粒的平均直径可达45-82μm,形状因子可达0.78-0.88。倾倒温度的降低或者引晶加入量的适当增加,可以改善初生α(Al)晶粒的组织。当QR=QA、Rh=Rc时,只要倾倒温度适宜就可以制备优质半固态浆料。引晶熔化时产生的枝晶碎块是半固态浆料中初生α(Al)晶粒的直接来源,形成的温度过冷区也有利于异质形核。     

强制对流搅拌制备铝合金半固态浆料及其组织演变

采用自主研发的强制对流搅拌装置(FCR),研究筒体温度、浇注温度和搅拌速度对A356铝合金半固态组织的影响规律,探讨半固态浆料制备过程中的凝固行为。结果表明:适当降低浇注温度、筒体温度和提高搅拌速度均有利于半固态浆料组织的改善,能够制备晶粒细小、圆整、分布均匀的半固态组织;当浇注温度为620~630℃、筒体温度为570~580℃、筒体转速为200 r/min以上时,均能获得理想的半固态浆料,其初生固相颗粒平均直径在80μm以下,形状因子在0.75以上;强制对流搅拌装置极大地改变了传统凝固条件下熔体依靠传导单向传热和扩散缓慢传质的状态,使熔体的温度场和成分场趋于一致,破坏了枝晶生长的条件,有利于获得较好的半固态组织。     

瞬态形核工艺制备A356合金半固态浆料的研究

采用基于瞬态形核工艺的半固态合金浆料生产装置来制备A356合金半固态浆料,研究熔体温度、制浆通道倾角对浆料组织的影响,探讨瞬态形核工艺中半固态浆料球状初生相的制备机理。结果表明:熔体温度700℃,制浆通道倾角20°以及熔体温度680℃,制浆通道倾角30°~40°条件下,均制备出具有典型半固态形貌的A356合金半固态浆料。熔体温度确定时,在一定范围的制浆通道倾角条件下才能制备出合格的半固态浆料。采用瞬态形核工艺制备合金半固态浆料的晶核来源主要有四方面:一是受制浆通道内壁激冷而瞬时形核;二是附着在制浆通道内壁上的晶核,在熔体流动冲刷作用下进入熔体内部形成游离晶核;三是受激冷形核棒激冷大量形成晶核;四是由于激冷形核棒自身的熔蚀产生大量晶核。     

水冷铜质蛇形通道制备半固态7075铝合金浆料

采用自制的水冷铜质蛇形通道装置制备了半固态7075铝合金浆料,研究了浇注温度、弯道数量和冷却水流量对半固态7075铝合金浆料组织的影响。结果表明,当浇注温度为680~700℃时,能获得理想的半固态7075铝合金浆料,其初生α-Al的平均晶粒尺寸小于41μm,形状因子大于0.79。相同温度下,随着弯道数量增加,半固态浆料组织中初生α-Al的平均晶粒尺寸减小、形状因子提高;冷却水流量为450L/h时,获得的半固态浆料组织较好。采用低过热度浇注制备半固态7075铝合金浆料过程中,合金熔体在具有一定弧度且封闭的蛇形弯道内流动并多次改变流动方向,具有类似搅拌功能,使得初生晶核逐渐演变为球形或近球形晶粒。     

高效节能制备半固态合金浆料的新工艺

应用高效节能的工艺制备了半固态合金浆料,该工艺采用了低过热度浇注和弱电磁搅拌。研究了主要工艺参数对半固态合金浆料的影响。结果表明,低过热度浇注和弱电磁搅拌工艺可制备满足流变成形所需的半固态合金浆料,浇注温度和搅拌功率显著影响初生α-Al晶粒的形貌和尺寸。通过对合金熔体的弱电磁搅拌,可适当提高低过热度浇注的温度,实现高效和节能的目的。