机械振动对消失模铸造镁合金组织及力学性能的影响

研究机械振动对消失模铸造AZ91合金微观组织和力学性能的影响,并分析凝固过程中机械振动细化晶粒的机制。结果表明:机械振动能显著地细化消失模铸造AZ91合金的组织,合金组织由α-Mg固溶体、沉淀Mg17Al12和新相Al13Mn12组成,其铝锰相有别于不施加振动时的Al32Mn25相;机械振动较大幅度改善了合金的力学性能,当激振力为1.5kN时,AZ91合金抗拉强度相对于不振动时提高27%,其合金力学性能最优;而当激振力进一步增加时,由于组织中存在着微观缩松,强度有所降低。机械振动法通过增大过冷度、剪切力碎化枝晶和使枝晶臂熔断来细化晶粒。     

浇注温度对球墨铸铁消失模铸造组织及性能的影响

在不同浇注温度下制备了消失模铸造球墨铸铁Y型试块,对比分析了球墨铸铁的石墨形态、基体组织及力学性能的区别.结果表明:当浇注温度较高时(约1 510℃),由于碳、硅烧损严重,在球墨铸铁的基体组织中生成大量的碳化物;浇注温度较低时(约1 410℃)不利于球墨铸铁的球化,降低了球墨铸铁的球化率及球化级别,由于球墨铸铁的球化效果不良,导致球墨铸铁的抗拉强度及伸长率降低;而1 460℃的浇注温度对于消失模铸造球墨铸铁比较适宜.     

浇注温度对消失模铸造球墨铸铁性能的影响

为探究不同浇注温度对消失模铸造球墨铸铁性能的影响,对不同浇注温度下球墨铸铁的石墨形态、基体组织及力学性能进行对比分析。通过对比分析得到:浇注温度过高(l 560℃)或过低(1 400℃),都不利于球墨铸铁的铸造;当浇注温度约为1 455℃时,球墨铸铁可达到最佳力学性能。     

浇注系统对AZ91镁合金消失模铸造流动性的影响

研究了在消失模铸造中,直浇道高度、内浇道面积、浇口比和内浇道位置对ＡＺ９１镁合金流动性的影响;结果表明,在负压条件下采用开放式浇注系统时流动性随攻道距离的增加而有所降低,除此之外,浇注系统结构对流动性的影响不大。     

浇注温度对消失模真空铸造铸渗效果的影响

对不同浇注温度下的铸渗效果进行了测试。结果表明:(1)制备复合材料的铸渗层都有较大的厚度(3.1～6.7mm),随浇注温度的升高,铸渗层厚度先增加后降低,当浇注温度约为1550℃时达到最大值6.7mm;(2)随着浇注温度的升高,铸渗层组织中WC颗粒体积分数基本保持不变,但是WC颗粒在基体中的熔解程度有所加剧,对金属液的流动性起阻碍作用;(3)浇注温度的确定必须适宜,适合该工艺的浇注温度为1500℃左右。     

消失模铸造的浇注温度应比砂型铸造提高多少

通过理论、计算出消失模铸造浇注温度应比砂型铸造提高多少的数学公式,并以EPS及铝合金为例,计算出其值为18℃,根据负压对消失模铸件凝固的影响,指明实际应用时薄壁件根据合金的种类及型砂、涂料层导热系数的不同而应比计算值略有提高,而对厚壁件则恰恰相反.     

铸钢件消失模铸造浇注系统的试验研究

试验研究了铸钢件消失模铸造浇注截面比对铸件质量的影响，确定了其适宜的截面比为：∑F直 :∑F内-(1．25-1．5):1。     

热处理对消失模铸造镁合金组织及力学性能的影响

对不同热处理工艺条件下消失模铸态镁合金的组织、力学性能进行了系统的研究,结果表明,高温时效沉淀在晶内及晶界处以连续形式析出,而在低温时效时沉淀以不连续形式在晶界形成,并具有糖浆状.经过热处理后合金的综合力学性能有较大幅度的提高,其中高温时效对提高强度及加工硬化率尤为有利.还通过硬度、电阻率测量分别研究了固溶、时效过程动力学.由于原子扩散速度随温度的升高而增大,高温时效(380℃)的硬度峰仅过10 h即出现,而在低温时效(150℃)时经过24 h仍未达到硬度峰.     

消失模铸造的合理浇注速度研究

利用基础理论计算出消失模铸造的速度流量随着静压头、气隙的厚度、气隙的周长、透气性的增大而增大,随涂料层厚度、消失模密度、液态金属的浇注温度的增大而减小,并在生产实践中验证.     

铸铁件消失模铸造对铁液温度的要求

介绍了采用消失模工艺铸造铸铁件提高浇注温度的原因,其中球铁浇注温度范围为:1380～1480℃,灰铸铁为1360～1420℃,合金铸铁(Cr系白口铁)为1380～1450℃;认为浇注温度过高容易引起粘砂、反喷、气孔等缺陷,浇注温度过低则易引起皱皮、冷隔等缺陷;提出了用消失模工艺生产灰铸铁、球墨铸铁、Cr系白口铸铁对铁液的调整要求。     

消失模铸造AZ91D振动凝固及半固态热处理组织的演变

研究了不同浇注温度下消失模铸造AZ91D在振动凝固和“振动凝固＋半固态热处理”条件下组织的变化。结果表明，对不同浇注温度下的消失模铸造AZ91D试样实施振动凝固能细化试样的显微组织，且在浇注温度为740℃、振动力为1．5kN时组织细化效果最好；对经振动和不振动凝固的试样进行半固态等温热处理，两者的组织都得到球化，且随着等温时间的延长，两者的组织都会合并长大，其中半固态等温热处理的较佳工艺为“570℃下保温10min”。     

镁合金AZ91D真空压铸的组织与性能

对镁合金AZ91D真空压铸下的组织与性能进行了研究。结果表明，真空压铸可以明显改善AZ91D合金组织中的孔洞分布，。提高铸件的密度。对铸件进行热处理（T4）后，铸件表面气泡相对于普通压铸而言有明显改善，可以热处理。热处理后（T4和T6），由于AZ91D具有固溶强化和时效强化效果，合金的性能相对于压铸态有大幅度的提高。     

机械振动对铸造镁合金组织和力学性能的影响

本文研究了低频振动对镁合金AZ91D组织和力学性能的影响。实验结果表明,在镁合金AZ91D凝固过程中施加机械振动能有效的细化合金组织,且振动频率越高组织细化越明显。同时机械振动又能显著提高AZ91D的力学性能,最大抗拉强度和伸长率比铸态的提高了17.8%和20.09%。     

锑对AZ91D镁合金微观组织的影响

研究了锑对AZ91D镁合金微观组织的影响.在AZ91D镁合金熔炼过程中加入三氧化二锑引入锑元素,用光学显微镜对加锑前后合金显微组织及其变化情况进行研究,发现锑的加入可使AZ91D镁合金的组织发生明显变化,β-Mg17Al12脆性相由连续网状分布逐渐变为离散状.同时利用扫描电镜、能谱仪和透射电镜分析了锑在合金中的存在形式.结果表明,锑在AZ91D镁合金中主要以两种形式存在：固溶在α-Mg、β相中;形成新相Mg3Sb2.锑在镁合金中生成的新相Mg3Sb2既作为异质形核核心细化组织,又会聚集在固液界面前沿抑制晶体的长大,从而对镁合金起到细化晶粒的作用.     

显微特征与缺陷对铸造镁合金AZ91D力学性能的影响

对具有不同显微特征与缺陷的重力铸造AZ910的力学性能进行了研究。研究表明规模较大的缩松群对AZ910的性能危害最大，残留第二相次之；当合金中没有中等及以上规模缩松或残留第二相时，合金的性能取决于晶粒度大小。常规铸造AZ91DT6态力学性能根据其组织的显微特征与缺陷的不同可以分为三个层次：（1）合金中含有较大规模的缩松或有大量残留第二相时，其抗拉强度〈230MPa；（2）合金中有小规模缩松或少量残留第二相时，其抗拉强度在230—250MPa之间；（3）合金中没有缩松和残留第二相时，其抗拉强度由晶粒度决定，当合金晶粒大小小于200μm时，抗拉强度〉270MPa。     

富镧稀土对AZ91微观组织和性能的影响

测试了富镧稀土含量分别为0.3%、0.7%、2.0%的AZgl合金的硬度及拉伸等力学性能,并利用偏光多功能显微镜、X射线衍射仪和扫描电镜对合金的微观组织进行分析,结果表明富镧稀土能细化合金的晶粒,且随稀土含量的增大,细化效果明显;同时还提高了AZ91合金的高温抗蠕变性能和抗拉强度及硬度,但对屈服强度和伸长率影响不大,降低了合金的低温阻尼性能,但却增加了高温界面阻尼.     

钇对AZ91镁合金组织和力学性能的影响

研究了Y对AZ91镁合金组织和性能的影响.试验结果显示:Mg-7.5%Al-0.7%Zn-0.15%Mn-xY铸造镁合金的显微组织主要由α(Mg)基体、β(Mg17Al12)相、λ(Al2Y)相组成.一定量的Y能明显改善合金的组织,有效提高合金的室温和高温力学性能.过量的Y则使合金组织粗大,降低合金的力学性能.     

Ba对AZ91镁合金组织和性能的影响

向AZ91镁合金中加入少量Ba后可以得到一种能直接暴露在大气中浇注的新型镁合金。试验结果表明：少量Ba可以明显提高AZ91合金的室温和高温拉伸强度，尤其是合金高温强度的提高更为明显；但过量Ba却会引起合金力学性能的下降，尤其是合金韧性急剧下降。对试样进行SEM和EDS分析发现，该新型镁合金的显微组织主要由α(Mg)基体、β(Mg17Al12)相和A14Ba相组成。     

等通道转角挤压对AZ91镁合金组织的影响

分别采用转角为100°、110°、120°的三个凹模,在A、Ba、Bc、C四种路径下进行等通道转角挤压实验.实验发现,当模具温度为380℃时,AZ91镁合金通过等通道转角挤压工艺可以挤压出宏观外形完整无裂纹产生的试样;经过几个道次的等通道挤压后,材料中就有大量的超细晶粒出现;当模具角度为100度时,以C路径进行挤压,随变形道次的增加,其细化过程稳定,细化效果最好;经过4次挤压晶粒平均直径可达到3μm.     

保温时间及结晶条件对AZ91D组织和性能的影响

研究了熔炼及结晶条件对AZ91D合金组织和力学能的影响。结果表明，熔体保温时间对铸锭重熔后金属型试样的金相形貌没有影响。铸锭重熔后金属型试样的晶粒尺寸随着保温时间的延长先减小后增加，导致试样抗拉强度和伸长率的先提高后降低。熔体的结晶条件会影响合金的凝固方式。平衡结晶条件下AZ91D组织由基体和γ相（Mg17Al12）组成，在非平衡结晶条件下组织中将出现离异共晶。