A380铝合金液态与半固态压铸件热处理前后组织性能研究

对A380铝合金液态与半固态压铸成形件在压铸态和T6热处理态下的力学性能与微观组织进行了研究.力学性能测试表明:两种不同成形方法所得成形件在压铸态时强度相差无几,但半固态成形件的塑性几乎是液态成形件的2倍.经过同样的T6热处理后,半固态压铸件的抗拉强度有所提高,液态压铸件的抗拉强度却下降很大.伸长率均有所下降,但两者变化的幅度不同,液态压铸件的伸长率下降更多.与液态压铸成形件相比,半固态压铸成形件可以获得更佳的综合力学性能.从微观角度解释了两种不同成形方法产生这一性能差异的内在原因.     

铝合金液态与半固态压铸件的组织性能研究

对A356铝合金液态与半固态压铸成形件在压铸态和T6热处理态下的力学性能与微观组织进行了研究。试验得出，与液态压铸成形件相比，半固态压铸成形件可以获得更佳的综合力学性能；经同样T6热处理后，两者抗拉强度都得到提高，伸长率下降，但半固态压铸成形件抗拉强度提高的幅度更大，伸长率降低得更少。从微观角度解释了两种不同成形方法产生这一性能差异的内在原因。     

A380铝合金液态与半固态压铸件热处理前后组织性能研究

对A380铝合金液态与半固态压铸成形件在压铸态和.T6热处理态下的力学性能与微观组织进行了研究.力学性能测试表明:两种不同成形方法所得成形件在压铸态时强度相差无几,但半固态成形件的塑性几乎是液态成形件的2倍.经过同样的T6热处理后,半固态压铸件的抗拉强度有所提高,液态压铸件的抗拉强度却下降很大.延伸率均有所下降,但两者变化的幅度不同,液态压铸件的延伸率下降更多.与液态压铸成形件相比,半固态压铸成形件可以获得更佳的综合力学性能.从微观角度解释了两种不同成形方法产生这一性能差异的内在原因.     

AZ91D半固态流变压铸成形的研究

采用双螺杆机械搅拌方式制备半固态浆料；研究了AZ91D镁合金半固态浆料的流变压铸成形工艺。结果表明：压射压力在40～50MPa，压射充型速度在10～15m／s内，固相率在10％～60％的浆料都能流变压铸成薄壁圆形铸件；半固态流变压铸成形比液态压铸成形的强度、伸长率分别提高37％、44％，并可施以热处理，进一步提高性能，易于实现“净近成形”。     

AZ91D镁合金成形组织的研究

研究了AZ91D镁合金液态金属型、液态砂型、液态压铸成形、半固态流变压铸成形及其T6热处理后的组织特点。结果表明，半固态流变压铸成形组织中初生α相细小、圆整、分布较均匀，平均粒径为35-50μm，消除了其它成形组织中的树枝晶结构，同时生产验证该组织具有很好的薄壁件充填成形性能。     

镁合金半固态成型技术的进展

介绍了金属半固态成形技术的原理、分类及工艺特点，主要介绍了镁合金的半固态射铸成形、流变成形设备及其工作原理，对镁合金半固态成形技术与压铸成形工艺进行对比分析，并介绍了常用半固态铸造镁合金的力学性能；简要介绍了镁合金半固态成形技术的数值仿真模拟技术的进展，指出镁合金的半固态射铸法将成为生产镁合金铸件的主流技术。     

流变压铸与液态压铸成形AZ91D镁合金的摩擦磨损性能

采用MM-200型磨损试验机,研究了干滑动摩擦条件下液态压铸成形和流变压铸成形镁合金AZ91D的摩擦磨损性能.试验结果表明,流变压铸成形镁合金AZ91D的磨损速率和摩擦系数均比液态压铸成形试样的要高.两者的磨损速率和摩擦系数均随着载荷的增大而增大,当载荷增大到250 N之后,其磨损质量损失反而降低.随着磨损时间的增加,材料的磨损质量损失成线性比例迅速增加,摩擦系数则基本保持不变.对磨偶件的转速越高,压铸镁合金的磨损质量损失越大,摩擦系数越小.     

流变压铸与液态压铸成形镁合金摩擦磨损性能的比较

采用MM-200型磨损试验机,研究了干滑动摩擦条件下液态压铸成形和流变压铸成形镁合金AZ91D的摩擦磨损性能。试验结果表明,在相同试验条件下,流变压铸成形镁合金AZ91D的磨损速率和摩擦系数均比液态压铸成形试样的要高。两种材料的磨损速率和摩擦系数均随着载荷的增大而增大,当载荷增大到250N之后,其磨损质量损失反而降低。随着磨损时间的增加,材料的磨损质量损失成线性比例迅速增加,摩擦系数则基本保持不变。对磨偶件的转速越高,压铸镁合金的磨损质量损失越大,摩擦系数越小。     

半固态流变铸造镁合金浆料的组织特征

采用自制的镁合金半固态成形机组,研究半固态浆料的微观组织特征.结果表明,浆料的铜模激冷凝固得到的微观组织既不同于半固态压铸成形之后得到的近球状组织,也不同于镁合金液态压铸的细小枝晶组织,他是一种玫瑰状组织.压铸过程中对浆料的二次搅拌剪切作用可以促进近球状非枝晶组织的形成.     

镁合金半固态流变压铸型腔流动过程数值模拟的研究

利用数值模拟技术,模拟了镁合金液态压铸和半固态流变压铸成形充型流动过程.结果表明:半固态流变压铸成形在不同的内浇口尺寸与位置条件下都可以获得平稳的充型流动场,其工艺参数设计灵活;同等条件下,半固态流变压铸成形的型腔充填过程平稳,成形铸件的质量优于液态压铸成形.模拟结果与实验结果比较分析,两者的流动特征基本吻合.     

半固态AZ91D镁合金压铸过程的数值模拟

采用机械搅拌方式研究了半固态AZ91D合金的流变特性,并根据实验数据,拟合出剪切速率为238s-1时,半固态AZ91D合金的固相体积分数和表观粘度之间的关系式。从流体力学的角度,采用数值技术对半固态AZ91D镁合金的压铸过程进行了研究。数值模拟结果表明,半固态浆料温度为550℃、模具温度为300℃、压铸速度为1m/s时,该文所设计的压铸件的压铸过程能很好地进行。同时,该研究工作能为分析压铸成形过程提供有益的信息。     

镁合金减震塔的真空压铸研究

研究并对比了真空压铸生产的AZ91D和AM60合金减震塔铸件的微观组织、力学性能,考察了热处理工艺对其性能的影响。结果表明,AZ91D和AM60真空压铸件组织均由基体α-Mg和Mg17Al12相组成,固溶处理后Mg17Al12相消失,时效处理后其以非连续相形式析出。AZ91D和AM60铸件均能够热处理强化,但是AM60合金的强化效果弱于AZ91D合金。另外,真空压铸能有效消除铸件中的气孔,但无法完全消除缩松现象,不过仍可通过热处理提高真空压铸件的力学性能。     

机械搅拌法制备半固态镁合金的组织及性能研究

采用AZ91D镁合金为试验原料,以本课题组自行研制的新型半固态浆料制备与直接流变成形装置为试验设备,研究不同温度、剪切速率下半固态组织的变化规律和不同的成型工艺对其力学性能的影响.研究表明:制备浆料的温度相对越低,剪切速率越大,固相率越高,固相颗粒越细小、均匀、圆整;在3种成型工艺中,半固态挤压铸造的综合力学性能相比来说最好,半固态普通铸造次之,铸态普通铸造最差.     

Application of cyclic upsetting-extrusion to semi-solid processing of AZ91D magnesium alloy

The microstructural evolution of AZ91D magnesium alloy prepared by means of the cyclic upsetting-extrusion and partial remelting was investigated. The effects of remelting temperature and holding time on microstructure of semi-solid AZ91D magnesium alloy were studied. Furthermore, tensile properties of thixoextruded AZ91D magnesium alloy components were determined. The results show that the cyclic upsetting-extrusion followed by partial remelting is effective in producing semi-solid AZ91D magnesium alloy for thixoforming. During the partial remelting, with the increase of remelting temperature and holding time, the solid grain size increases and the degree of spheroidization tends to be improved. The tensile mechanical properties of thixoextruded AZ91D magnesium alloy components produced by cyclic upsetting-extrusion and partial remelting are better than those of the same alloy produced by casting.     

Effect of heat treatment on microstructure and properties of semi-solid squeeze casting AZ91D

Semi-solid AZ91D magnesium alloy billets were prepared by near-liquidus heat holding. Semi-solid squeeze casting was conducted at 575, 585 and 595 ℃, respectively, with 1 mm·s~(-1) squeeze speed. The semisolid squeeze casting AZ91D samples were heat treated by T4(solution at 415 ℃ for 24 h) and T6(solution at 415 ℃ for 24 h + 220 ℃ for 8 h) processes, respectively. The microstructure and mechanical properties of the alloy in different states were investigated by means of OM, SEM and tensile testing machine. The results show that compared to as-cast alloy, the grain size of the semi-solid squeezed AZ91D decreased significantly, and with the increase of semi-solid squeeze temperature, the grain size of AZ91D increased. The grains of the alloy were refined by T4 treatment, and further refined by T6 treatment. T6 treatment greatly improved the tensile strength, elongation, and hardness, but did not significantly improve yield strength. After 575 ℃ squeeze casting and T6 treatment, the ultimate tensile strength(UTS) reached 285 MPa, the elongation reached 13.36%, and the hardness also reached the maximum(106.8 HV), but the yield strength(YS) was only 180 MPa. During the process of semi-solid squeeze casting and heat treatment, the matrix grain was refined and a large number of precipitated and secondary precipitated phases of Mg_(17)Al_(12) appeared. Both the average size of matrix grain and secondary precipitated phase decreased, while the volume fraction of secondary precipitated phase increased. All these resulted in high tensile strength, elongation and hardness.     

AZ91D镁合金研究新进展

分析了国内外有关AZ91D镁合金铸态组织与合金相、热处理以及合金元素对铸态组织及合金相的影响等方面的最新研究;综述了力学性能的提高与改善的方法和效果;介绍了AZ91D镁合金表面金属涂层处理技术的新进展以及半固态处理技术在AZ91D镁合金上应用的新进展。     

ZL101过流冷却转移法半固态压铸工艺及性能研究

采用倾斜管过流冷却-转移法生产半固态流变压铸件,研究了压铸工艺对ZL101铝合金半固态流变压铸件性能的影响,以及半固态压铸件经T6热处理之后性能的改变.对比研究了液态与半固态压铸件的力学性能.结果表明,在浇注温度为595℃、压射速度为1.8 m/s时,压铸件性能最佳,此时较浇注温度为630℃的液态压铸件的抗拉强度提高了11％.经热处理的半固态压铸件抗拉强度与伸长率都得到改善.液态与半固态压铸件试样的拉伸断口为准解理断裂,经热处理的半固态压铸件试样的拉伸断口为韧性断裂.     

混合稀土对压铸AZ91D合金的组织及力学性能的影响

研究了不同添加量的混合稀土对压铸AZ91D合金的组织和力学性能的影响。添加混合稀土后,常温力学性能没有明显改善。在100℃时,混合稀土含量为0.4%的压铸AZ91D合金的力学性能与不含混合稀土的试样几乎相等。在170℃时,混合稀土含量为0.4%的压铸AZ91D合金的抗拉强度、屈服强度及伸长率分别为206MPa、142MPa、26%,比不含混合稀土的压铸AZ91D试样的力学性能分别提高15.7%、10%及30%。这是因为添加适量的混合稀土后,形成热稳定性较高的强化相,增加了位错滑移阻力并阻碍裂纹扩展,镁基体中稀土元素起到固溶强化作用,从而提高镁合金的高温抗拉强度。     

Y对AZ91D镁合金组织及力学性能的影响

研究了稀土元素钇（Y）对AZ91D镁合金铸态及热处理态的组织和力学性能的影响。结果表明：Y会强烈地细化合金组织，并在合金中生成方块状的Al6Mn6Y相及杆状的Al2Y相。少量的Y能显著提高合金的力学性能，当Y含量（质量分数）达到1．5％时，合金得到最佳的力学性能。另外，含Y的AZ91D合金固溶处理后硬度及抗拉强度皆高于原AZ91D合金，并且Y会推迟镁合金的时效过程，延长时效峰值的到来时间。     

挤压铸造制备半固态AZ61镁合金的组织演变及力学性能(英文)

采用挤压铸造后直接二次重熔的方法制备半固态AZ61镁合金。首先通过挤压铸造预成形铸态AZ61镁合金,以获得细小的枝晶;然后在半固态区间进行二次重熔,细小的枝晶演变成球状晶,完全球化的晶粒被液相均匀包裹。研究结果表明:通过挤压铸造预成形的铸态AZ61镁合金与传统铸造预成形的铸态AZ61镁合金相比,在相同的二次重熔条件下,挤压铸造预成形的铸态AZ61镁合金获得更细小的半固态组织。此外,挤压铸造加上二次重熔触变成形的AZ61镁合金,力学性能优于传统铸造后二次重熔触变成形的AZ61镁合金。