半固态A356合金的流变压铸充填性与组织分布

试验研究了压射比压和压射速度对半固态A356铝合金流变压铸充填性的影响。试验结果表明：压射比压和试片的壁厚对新型方法制备的半固态A356合金浆料的充填性影响较大，试片壁厚越大，压射比压越大，型腔越容易充满；为了保证充满型腔，对于10mm的试片，压射比压应≥15MPa，而对于5mm的试片，压射比压应≥20MPa。压射速度对半固态L356合金浆料充填性也具有较大的影响，较高的压射速度有利于半固态A356铝合金浆料的充填；为了保证充满型腔，对于10mm，的试片，压射速度应≥0．384m／s，而对于5mm的试片，压射速度应≥1．152m／s。流变压铸试片的组织分布很均匀，利于获得高质量的半固态A356合金压铸件.     

半固态A356合金的瞬态流变行为及半固态压铸研究

采用自行研制的流变装置研究了不同初生相形态半固态A356合金的瞬态流变行为,建立了瞬态流变本构模型;通过设计制造的坯料感应加热系统研究了加热过程中半固态合金的组织演化规律;借助模拟仿真技术确定模具浇注系统和合适的压射条件;对传统压铸机进行改造,生产出高质量的半固态触变成形样件.结果表明,初生相形态和切变机制对半固态合金的瞬态流变行为有显著影响;随合金坯料在液固温区停留时间增加,合金坯料产生组织变化和蠕变,将对后续的成形过程造成影响.     

流变模锻A356铝合金的显微组织和力学性能

采用机械搅拌法制备A356合金半固态浆料,在200 t油压机上进行流变模锻成形,研究了流变模锻试样热处理前后的组织和力学性能.结果表明:流变模锻试样组织由球形α-Al晶粒和α+Si共晶组织组成;热处理前试样抗拉强度为261.7 MPa,伸长率为4.1％;经T6热处理后,试样抗拉强度为347.8 MPa,提高了32.9％...     

半固态A356合金静态剪切流变性能的初步研究

采用改进的静态拉伸试验方法,在不同温度和载荷下,对发达枝晶和不同退化程度的枝晶组织的静态流变性能加以测试和比较,发现在同一温度、同样载荷下退化枝晶的流变性能明显优于发达枝晶,其形变临界切应力小于发达枝晶;退化枝晶流变性能对温度的敏感性高于发达枝晶。     

不同初生相的A356合金在流固温区间的流变规律研究

对传统的静态剪切试验装置进行改进,研究了不同初生相形态半固态Ａ３５６合金的流变性能。结果表明,半固态Ａ３５６合金的初生相形态对其静态流变行为有显著的影响。具有枝晶初生相组织的半固态Ａ３５６合金的流变特征符合五元件模型（Ｈ１－「Ｎ１／Ｈ２」－「Ｎ２／Ｓ」）具有退化枝晶初生相组织的兰固态Ａ３５６合金符合六元件模（「Ｈ１／Ｓ１」－「Ｎ１／Ｈ２」－「Ｎ２／２」。计算结果表明,具有退化枝晶初生相组织的半固态     

引晶法制备半固态A356铝合金浆料的流变压铸

将引晶法制备的A356铝合金半固态浆料进行流变压铸,研究铸件在铸态和T6热处理条件下的力学性能和微观组织。结果表明:在铸态下铸件的抗拉强度可达到250 MPa左右,伸长率为9%~13%;经过T6热处理后,抗拉强度可提高约30%,但伸长率略有下降。引晶法可制备出初生α1(Al)的形状因子为0.76~0.85和晶粒尺寸为20~40μm的优质半固态A356铝合金浆料。     

半固态A356铝合金的稳态流变性能

采用Couette型同轴双筒流变仪对半固态A356铝合金的等温稳态表观粘度进行了测试．结果表明;半固态A356合金的稳态表观粘度（ηa）随着固相分数（fs）的增加而增加,但随剪切速率（γ）的增大而减小,当,fs达到某一临界值之后,ηa迅速增加．可用方程ηa=2．79exp（6．27fa）γ^-0.7描述fs,γ对ηa的影响．     

半固态A356合金浆料的新型制备技术

采用直管浇注法制备了半固态A356铝合金浆料,获得了金属半固态加工要求的细小、球状的“非枝晶”组织,并分析了浇注高度和浇注温度对组织形成过程的影响。实验结果表明：直管在该工艺中起到了增加形核的作用;合适的浇注高度和低温浇注有利于形核;随着浇注高度的提高,初生-αAl晶粒逐渐从蔷薇状向球状和颗粒状转变,晶粒形貌也逐渐变好;随着浇注温度的降低,初生-αAl晶粒向球状或颗粒状转变,分布均匀,圆整度好。在本实验条件下,最佳的浇注高度为430 mm;合适的浇注温度为630～615℃。所得浆料从中心到边缘经历了一个从球状向破碎蔷薇状、再向枝晶状组织转变的过程。     

锥桶式流变成形机制备A356铝合金半固态浆料的研究

采用自主研发的锥桶式流变成形机(TBR),研究了浇注温度、内锥桶转速及剪切温度对A356铝合金半固态组织的影响规律。结果表明,适当降低浇注温度、提高内锥桶转速或降低剪切温度,均有利于获得初生相颗粒细小、圆整、分布均匀的半固态组织;当浇注温度为660℃、内锥桶转速为500r/min、剪切温度为590℃时,获得了理想的半固态浆料,其初生固相颗粒平均直径为41μm,形状因子为0.89;半固态组织的形成受到枝晶破碎和枝晶抑制生长两方面因素的共同影响。     

工艺参数对半固态挤压铸造A356合金组织与性能的影响

在2000kN立式液压机上,将半固态A356铝合金挤压铸造成形。研究了不同的浇注温度与比压对铸件组织与力学性能的影响。结果表明,随着比压增大,铸件组织更为细小、致密、圆整,抗拉强度、屈服强度、伸长率也有较大幅度提高,但比压达到一定程度后,增加比压对铸件的组织及性能影响不明显。浇注温度过低、固相率过高导致充型困难,各部位容易出现凝固裂纹;浇注温度高时液相率过高,铸件为枝晶组织,两种情况下均不能得到力学性能较好的铸件。在582℃、48.7MPa挤压条件下能获得较好的组织与力学性能,抗拉强度、伸长率分别达到288MPa、14.6%。     

熔体处理工艺对A356.2合金半固态浆料组织的影响

利用自行研制的双向多级速电磁搅拌装置,研究了"熔体处理+双向电磁搅拌"半固态浆料复合制备技术的可行性.结果表明在电磁搅拌前进行适当的熔体处理,可较大地提高A356.2合金半固态浆料的制备效率;同时,如果没有其他工艺辅助,仅仅依靠常规细化剂和变质剂的物理化学作用来实现半固态浆料的制备,是十分困难的.最后采用正交试验法优化出A356.2合金的中间合金的最佳加入量(质量分数),加入Al-5Ti-B和Al-10Sr中间合金,使A356.2合金的Ti的含量为0.03%,Sr含量0.04%时为最好.     

半固态A356压铸成形温度和压射速度的优化

采用铸造模拟软件AnyCasting，利用其所特有的触变功能模块，开展对半固态A356支架触变压铸充型过程的模拟。模拟结果表明，成形温度为590℃，压射速度为5m／s时，A356铝合金触变充型过程，充型平稳，温度场分布均匀，减少了卷气和浇注不足等缺陷，压铸件的整体质量得到提高。     

中间合金及其状态对A356合金半固态浆料组织的影响

通过实验分析了采用A356合金粉末、纯铝粉末、Al-5Ti-B合金粉末和Al-5Ti—B变形合金进行细化处理对A356合金半固态浆料组织的影响。结果表明，在“熔体处理＋双向电磁搅拌”复合制备技术中，加入约0．15％、平均粒度为100μm的Al-5Ti-B合金粉末进行晶粒细化，可在1min左右制备出形状因子大于0．8、晶粒半径为80μm（空冷）A356合金半固态浆料；加入10％-15％的微米级纯铝粉末可取得与Al-5Ti-B变形合金相当的细化效果；而采用平均粒度为100μm的A356合金粉末进行固液混合铸造，不适合于A356合金半固态浆料的快速制备。     

半固态A356合金的二次加热工艺研究

在二次加热过程中,为了使坯料中的温度均匀分布并获得细小的球化组织,必须准确控制加热电流、加热时间与坯料温度之间的关系。以A356合金为对象,采用中频电磁感应器进行了二次加热工艺的研究。结果表明,对于尺寸为45mm×70mm的棒状坯料,线圈尺寸取70mm×100mm,加热路线采用三段加热+保温,经过约10min的二次加热,坯料达到了预期的状态,可以满足后续成形的要求。     

半固态A356铝合金流变挤压铸造工艺

将剪切低温浇注式半固态流变制浆方法(LSPSF)与直接挤压铸造工艺相衔接,开发了一种浆料制备与零件成形相分离的流变成形系统;在YB32-300型四柱万能液压机上成功进行了铝合金弹壳体(深筒薄壁件)流变挤压铸造试验,并研究了成形件不同部位的显微组织.结果表明,新开发流变成形系统可以解决定量浇注与浆料输送问题,获得表面品质优异的成形件,且工艺流程简单,浆料成形性能良好.由于所受压力分布不均匀,成形件内部不同部位的显微组织存在差距.在零件的横断面,中部固相近球形颗粒数目增多,靠近零件内表面边缘的固相近球形颗粒数目减少,树枝晶数量明显增多.而底部显微组织与半固态浆料成形前的显微组织基本一样.     

半固态A356铝合金流变浆料的制备技术研究

利用行波电磁搅拌和低过热度浇注复合制备工艺成功地制备了A356半固态流变浆料。研究了浇注温度、搅拌功率和搅拌时间对A356铝合金的半固态浆料的影响。研究表明,该工艺可制备出符合流变成形所需的A356铝合金半固态浆料,浇注温度在液相线附近,搅拌功率越大,搅拌时间大于6s制备的A356半固态流变浆料中的初生α-Al越圆整,尺寸越细小。最佳工艺参数:搅拌温度为630℃,搅拌功率为1.2kW,搅拌时间为6s。     

A356合金半固态制备工艺研究

利用振动斜坡浇注工艺制备了A356合金的半固态组织.研究了斜坡长度和振动电压对合金凝固组织的影响.结果表明,振动电压60V、斜坡长度25cm的铜模水冷,在640℃浇注A356合金的组织为均匀、细小和圆整的近球形等轴晶半固态组织;晶粒平均等积圆直径为26.5μm,晶粒形状因子为0.8.     

半固态7075铝合金流变压铸充填性与组织分布

采用倒锥形通道制备半固态7075铝合金浆料,试验研究了浆料的成形温度、压射比压和压铸模温度对半固态流变压铸7075铝合金充填性能的影响.结果表明,半固态7075铝合金浆料适当高的成形温度有利于充填性能的提高;压射比压和压铸模温度对半固态7075铝合金流变压铸充填性也有影响,压射比压越大,充填性越好.此外,采用倒锥形通道制备的半固态7075铝合金浆料组织分布较均匀,在后续流变压铸件的组织也均匀、致密,表明通过此工艺方法可获得力学性能较好的半固态7075铝合金压铸件.