6061粉末压制块在部分重熔过程中的组织演变

研究了部分重熔过程中,6061铝合金粉末压制块的组织演变过程及其机理,讨论了重熔温度对半固态组织的影响。结果表明,6061铝合金粉末压制块经部分重熔后,能获得细小、圆整的半固态组织。部分重熔可分为3个阶段:初期晶粒的快速粗化、组织分离与球状化以及最后初生相颗粒的粗化。适当提高温度有利于获得理想的半固态组织。     

Ti-Al-2024Al混合粉末压块在部分重熔过程中的组织演变

本研究提出了一种利用粉末混合触变成形技术制备原位自生复合材料的新技术。并研究了Ti_p-Al_p-2024Al_p混合粉末压块在部分重熔过程中的组织演变情况。在部分重熔过程中,2024Al基体合金的组织演变可分三个阶段:不规则共晶组织的溶解导致的颗粒内部晶粒的粗化(0~5 min);球状初生相ɑ-Al颗粒和连续液相薄膜的形成(5~15 min);球状初生相颗粒的轻微粗化(15 min以后)。Al-Ti可以通过相互扩散在Ti颗粒表面形成Al3Ti相反应层。反应层的厚度随时间沿径向增加,并在反应层中形成孔隙和微裂纹。此外,还研究了温度对半固态组织的影响,其最佳的重熔温度为640℃。     

SiC_p/2024_p复合材料冷压块半固态组织的演变

提出了粉末触变成形这一新技术。研究了SiC_p/2024_p复合材料冷压块在部分重熔中的组织演变,也讨论了加热温度和SiC体积分数(0%~20%)对半固态组织的影响。结果表明:5% SiC_p/2024_p压块在635℃加热0~60 min的组织演变分为3个阶段:初期2024_p中晶粒的快速粗化;初生相周围液膜的形成;最后经球化形成触变成形所需细小、圆整的半固态浆料。对应的相变为θ→α,θ+α→L和α→L及α→L。适当升高温度,益于获得理想的半固态组织。SiC_p减缓了组织演变速率。初生相的粗化速率很小,一颗粉末演变成一个α-Al颗粒。     

球磨对6061Al合金粉末冷压块在部分重熔过程中组织演变的影响（英文）

研究球磨对6061粉末压块在部分重熔过程中组织演变的影响。结果表明,球磨6061铝合金在部分重熔过程中的组织演变可分为3个阶段:初期共晶相的溶解及其引起的晶粒粗化和长大、初生相颗粒的分离与球状化以及最后颗粒的粗化。与未球磨合金的组织演变相比,球磨使粉末贮存能量,加快了初期演变进程;但大尺寸粉末颗粒的形成使得其后续分离和粗化过程减慢。此外,初始组织越细小、圆整,越有利于得到尺寸较小、更加圆整的半固态组织。适当提高重熔温度有利于获得细小、圆整的半固态组织。     

原位Mg_2Si_p/AM60B复合材料在部分重熔过程中的组织演变和相变（英文）

研究由SiC和Sr改性的原位Mg_2Si_p/AM60B复合材料在部分重熔过程中的组织演变和相变。结果表明:SiC和Sr可以有效地细化初生α-Mg晶粒和Mg_2Si颗粒。部分重熔以后,可以获得具有细小球状初始α-Mg颗粒的半固态组织。部分重熔过程中的组织演变可以分为4个阶段:快速粗化、组织分离、球状化和最终的粗化。组织演变的实质是因为发生相变:β→α,α+β→L和α→L,α→L,α→L和L→α。Mg2Si颗粒对于组织演变步骤没有太大影响,但会减慢演变进程且改变粗化机制。复合材料部分重熔时,由于Mg_2Si颗粒的边角优先熔化,颗粒首先变钝,然后呈球状化,最后在Ostwald熟化作用下粗化。     

工艺参数对触变模锻6061 Al合金微观组织与力学性能的影响（英文）

提出一种制备颗粒增强金属基复合材料的新技术—粉末触变成形,并利用该技术对基体6061铝合金进行触变模锻。首先,将雾化的6061合金粉末冷压成块,压出的块体作为初始锭料,经部分重熔后再进行触变模锻。研究重熔时间、模具温度和重熔温度对触变模锻6061合金微观组织与力学性能的影响。结果表明,这3个加工工艺参数对微观组织与力学性能均有较大影响;合金的断裂机理是由不同加工工艺参数下的微观组织决定的;此外,裂纹往往起源于缩松和夹杂处,沿着二次凝固组织或者初生相颗粒扩展;经触变模锻得到的合金的抗拉强度、伸长率和硬度分别可达196 MPa、11.0%和HV 55.7。     

重熔时间对固溶态Ti@(Al-Si-Ti)p/A356复合材料组织和性能的影响

通过粉末触变法制备了一种“芯-壳”结构颗粒增强A356铝基复合材料[Ti@(Al-Si-Ti)_p/A356],并对不同重熔时间下制备的复合材料进行545℃×1 h的固溶处理，研究了重熔时间对基体微观组织和“芯-壳”结构颗粒微观组织的演变和力学性能的影响。结果表明，随部分重熔时间延长，固溶态复合材料中初生α-Al颗粒不断粗化，共晶组织球化和粗化并且含量逐渐减少，“芯-壳”结构颗粒的壳层进一步反应增厚直至Ti芯被完全消耗。重熔时间为40 min的固溶态复合材料的力学性能最好，其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为172.1 MPa、263.9 MPa和20.0%,与铸态复合材料相比分别提高了7.3%、11.7%和12.4%。     

Sip／ZA27复合材料在部分重熔过程中的组织演变

研究了经Zr-P双重变质的Sip/ZA27复合材料在半固态温度475℃部分重熔过程中的组织演变.结果表明,经双重变质的复合材料,组织由发达的树枝晶变为短粗枝晶,初生Si变细小.在加热过程中,短粗枝晶粗化形成少晶界或无晶界的相连组织;随后因共晶组织的熔化造成组织分离,形成相互独立的不规则颗粒;最后由于不规则组织突出部位的熔化,使组织圆整化.在加热初期Si无明显的变化,随着加热时间的延长,Si棱角变得圆整,且有减小的趋势.     

自孕育铸造2024铝合金二次加热及凝固组织研究

采用热模拟机对自孕育法制备的2024变形铝合金锭料进行了部分重熔,研究了等温温度对保温处理锭料和未保温处理锭料部分重熔后凝固组织的影响。结果表明,自孕育法制浆可以获得理想的非枝晶组织,未保温处理时组织由大量等轴晶和少量不发达的树枝晶组成,而短时间保温后初生相呈球状均匀分布于基体中且内部无夹裹液相;随着等温温度的增加,一次颗粒和二次颗粒同时发生合并长大与Ostwald熟化,重熔液相先以薄膜形式析出,后逐渐增多成小片区域,为后续二次凝固提供条件;二次初生相依附初生相生长或直接形核长成近球状颗粒,共晶反应的结束标志凝固过程的完成。     

固溶处理对AM60B镁合金半固态组织的影响

采用金相显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)研究了固溶处理对AM60B镁合金半固态组织的影响。结果表明,415℃固溶处理16h的AM60B镁合金锭料,经610℃部分重熔后可得到初生相颗粒细小、圆整、均匀的半固态组织。AM60B镁合金经415℃×16h固溶处理后,β-Mg17Al12相已完全溶解于α-Mg基体中。在610℃的等温热处理过程中,固溶阶段粗化的枝晶臂重熔,从而导致组织分离是形成这种组织的主要原因。     

ZA74镁合金非枝晶组织的演变过程及机理

采用等温热处理法对ZA74镁合金在部分重熔过程中非枝晶组织的演变过程和机理进行研究。结果表明:在重熔过程中,ZA74合金原始组织中沿着晶界分布的Mg32(Al,Zn)49共晶相逐渐向α-Mg基体扩散溶解,当温度达到共晶熔化后,剩余部分开始熔化。非枝晶组织的演变是在体系自由能降低的驱动下完成的,主要机制是共晶组织的固溶,溶质原子扩散,枝晶组织的粗化、分离、球化以及晶粒的合并和长大。其中,ZA74合金固相颗粒的分离是由溶质扩散、能量起伏、成分起伏等因素造成液相沿亚晶界浸渗和根部重熔两种机制起主导作用。     

重熔对（Al2O3＋Al3Zr）p／A356复合材料组织及力学性能的影响

利用A356-ZrOCl2体系,通过熔体原位反应法制备了(Al2O3 Al3Zr)p/A356复合材料.X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)分析表明,A356-ZrOCl2体系原位合成的增强颗粒为Al3Zr和Al2O3,颗粒细小,且均匀分布在基体中;该复合材料经不同温度的重熔时,随着重熔温度的提高,重熔组织中内生颗粒的分布更均匀,形态趋于圆钝化,但温度过高会导致局部颗粒的粗化,最佳的重熔温度为850℃.同时,随着重熔次数的增加,颗粒变得更细小,分布更均匀,但过多次数的重熔导致了颗粒体积分数的减少,最佳的重熔次数为5次.拉伸试验结果表明,复合材料的抗拉强度随着重熔温度的提高以及重熔次数的增加而增大,但过高温度以及过多次数的重熔均导致了复合材料抗拉强度的下降.     

Sr细化AZ91D合金部分重熔过程的组织演变

研究了添加微量Sr细化的AZ91D镁合金部分重熔过程中的组织演变.考察了加热温度和等温时间对合金初生相形态和尺寸的影响.结果表明:添加质量分数为0.1%的Sr,在610℃浇注的AZ91D镁合金部分重熔后,可以获得初生相为球状或粒状的非枝晶半同态合金,基本具备触变过程所需要的组织状态;等温时间一定时,随着重熔温度提高,半固态组织球化过程加快,但加热温度过高,试样表面有大量液相渗出,并在自重作用下严重变形;当重熔温度一定时,随等温时间延长,初生相变得愈加膪l整,但等温时间过长,初生相有长大倾向.     

等温热处理对Mg-6Zn-3Cu合金半固态组织演变的影响北大核心CSCD

通过半固态等温热处理,研究了重熔温度和保温时间对铸造ZC63镁合金半固态组织演变的影响。结果表明:半固态等温热处理能够将ZC63合金中的枝晶组织转变为球状组织,并可获得更加细小、分布均匀的球状颗粒;重熔温度和保温时间对非枝晶组织演变有着重要的影响,提高保温温度或延长保温时间,可加快原始铸锭重熔进程及组织形态的优化,保温温度过高或保温时间过长,试样会发生严重变形,同时球状颗粒易于粗化和长大;非枝晶组织演变是在熔化和结晶的动态变化中完成,主要的演变机制是在等温热处理过程中晶界处的共晶组织向基体溶解,原始组织的粗化、分离、球化以及球状颗粒的合并与长大。ZC63合金半固态触变成形最适合的等温热处理工艺是600℃×30 min。     

等温热处理对Mg-6Zn-3Cu合金半固态组织演变的影响

通过半固态等温热处理,研究了重熔温度和保温时间对铸造ZC63镁合金半固态组织演变的影响。结果表明:半固态等温热处理能够将ZC63合金中的枝晶组织转变为球状组织,并可获得更加细小、分布均匀的球状颗粒;重熔温度和保温时间对非枝晶组织演变有着重要的影响,提高保温温度或延长保温时间,可加快原始铸锭重熔进程及组织形态的优化,保温温度过高或保温时间过长,试样会发生严重变形,同时球状颗粒易于粗化和长大;非枝晶组织演变是在熔化和结晶的动态变化中完成,主要的演变机制是在等温热处理过程中晶界处的共晶组织向基体溶解,原始组织的粗化、分离、球化以及球状颗粒的合并与长大。ZC63合金半固态触变成形最适合的等温热处理工艺是600℃×30 min。     

高硅含量过共晶铝硅合金半固态重熔组织演变

采用水淬实验研究熔铸法制备的Al-25%Si合金半固态重熔组织演变,对初生硅相的尺寸、形态和体积分数进行定量统计和表征。结果显示:在共晶温度以上保温过程中,合金组织经历了共晶硅的粒状化和溶解、初生硅相熔断和尖角钝化以及形态圆整化3个阶段。初生硅相在重熔过程中发生"Oswald"熟化粗化,尺寸增加,同时形状因子增大,体积分数减小。合金在590~600℃保温30~50 min,初生硅尺寸粗化速率缓慢,形态圆整并且体积分数可控,可以满足半固态加工要求。尺寸粗化速率常数K与合金的初始凝固冷却速度和加热温度有关。其中,在钢模中凝固的合金的K值为23.83~38.88μm3/s,且随加热温度升高,K值减小;铜模中凝固的合金K值为10.91~19.87μm3/s,温度升高,K值增大。     

固溶对Ti@(Al-Si-Ti)_p/A356复合材料组织和性能的影响

研究了固溶温度对粉末触变成形制备的Ti@(Al-Si-Ti)_p/A356复合材料组织和力学性能的影响。结果表明,随着固溶温度提高,初生相颗粒尺寸变化不大,形状变得不规则;共晶Si相不断固溶入基体,余下的共晶Si颗粒圆整,之后粗化;增强相颗粒的钛芯持续反应减缓,壳层增厚,壳层物相由τ_1相转变为(Al,Si)_3Ti相。复合材料的力学性能随固溶温度先升后降。固溶温度为530℃时,复合材料的抗拉强度、屈服强度、伸长率、维氏硬度(HV)分别为297 MPa,386 MPa,9.6%,94.8。     

重熔对TiCp／Fe和VCp／Fe原位复合材料的影响

采用原位合成工艺制取TiCp/Fe、VCp/Fe复合材料并浇注Y形试块,然后将试块重新熔化并重新浇注试块,借助金相显微镜和扫描电镜研究重新熔化前后的组织变化.结果表明:原位TiCp/Fe复合材料重熔后,TiC颗粒的尺寸、形状及其在基体中的分布没有明显变化,颗粒的数量有所减少,基体的硬度有所降低;原位VCp/Fe复合材料重熔后,VC颗粒的尺寸稍微减小,颗粒在基体中分布更加均匀,有利于提高复合材料的韧性.     

粉末触变成形制备SiCp/2024p复合材料半固态组织的研究

提出粉末触变成形这一新技术。研究了SiC_p/2024_p压块在部分重熔中的组织演变,也讨论了加热温度和SiC含量(0%~20%)对半固态组织的影响。结果表明：5%SiC_p/2024_p压块在635℃加热0~60 min的组织演变分为三个阶段：初期2024_p中晶粒的快速粗化、初生相周围液膜的形成,最后经球化形成触变成形所需细小、圆整的半固态浆料,对应的相变为θ→α,θ + α→L和α→L及α→L。适当升高温度,益于获得理想的半固态组织。SiC_p减缓了组织演变速率。初生相的粗化速率很小,一个粉末演变成一个α-Al颗粒。     

SiCP/AZ61镁基复合材料局部重熔的组织演变

研究了SiCP／AZ61镁基复合材料在局部重熔中的组织演变及其影响因素。结果表明,SiCP／AZ61镁基复合材料局部重熔最佳工艺参数为,加热温度595℃-600℃、保温时间30min-60min。与AZ61基体合金相比,复合材料在局部重熔时的初始分离速率明显较慢;SiCP／AZ61镁基复合材料在重熔过程中具有较高的稳定性,即随温度的提高和保温时间的延长,获得的半固态触变组织更细小。当局部重熔加热温度高于610℃时,复合材料坯料组织易发生严重变形并出现流淌现象,使得重熔试验无法进行。