低压脉冲磁场和微量Sr对ZL114A合金凝固组织的影响

研究了低压脉冲磁场和微量sr作用下ZL114A合金凝固组织的变化,考察了脉冲电压和Sr含量对合金初生铝相和共晶硅相的影响.结果表明,在低压脉冲磁场和微量sr的共同作用下,合金的初生铝相扣共晶硅相均显著细化;在O～250V范围内,随着脉冲电压的增加,合金的晶粒尺寸逐渐减小,其初生相由发达的树枝晶转变为蔷薇状晶体,共晶硅相变化较小;当脉冲电压为200V,在0.02%～0.06%范围内,随着Sr含量的增加,共晶硅的平均长度逐渐减小,其形态由针片状转变为短棒状或颗粒状,初生铝相形态无明显变化.     

低压脉冲磁场对铸态IN718高温合金凝固组织细化的影响

研究低压脉冲磁场对IN718高温合金凝固组织细化的影响。结果表明：在低压脉冲磁场作用下可以获得完全细小的等轴晶组织。熔体冷却速度和过热度显著影响低压脉冲磁场的细化效果,降低冷却速度和过热度有利于提高脉冲磁场的细化效果。利用商业有限元软件模拟计算高温合金凝固过程中熔体中的电磁力和流场分布情况以揭示脉冲磁场的细化机制。认为脉冲磁场引起的熔体对流,以及同熔体冷却速度和过热度的合理配合是合金凝固组织细化的主要原因。     

低压脉冲磁场对A357合金组织及阻尼性能的影响

研究了低压脉冲磁场对A357合金凝固组织及阻尼性能的影响。结果表明,低压脉冲磁场对A357合金凝固组织中初生α-Al相和共晶Si相具有显著的细化和变质作用。施加磁场处理后,T6态A357合金的阻尼性能显著提高。当在室温、频率为1 Hz和应变振幅为0.01%的条件下,经磁场处理的T6态A357合金的阻尼值达到了0.014 2,较未施加磁场处理的A357合金提高了170%。随着频率的增加,经磁场处理的T6态A357合金的阻尼值逐渐降低。     

脉冲磁场对Mg-Gd-Y-Zr合金凝固及力学性能的影响

在Mg-Gd-Y-Zr合金凝固过程中施加不同频率的脉冲磁场,研究脉冲磁场对Mg-Gd-Y-Zr合金凝固的影响.实验结果表明,脉冲磁场使Mg-Gd-Y-Zr合金晶粒细化,在频率为5 Hz条件下获得最佳的晶粒细化效果,平均晶粒尺寸从未加脉冲磁场条件下的65 pm细化到37 pm.脉冲磁场的搅拌导致熔体磁过冷及熔体温度梯度降低是晶粒细化的主要原因.脉冲磁场的施加使抗拉强度和延伸率较常规铸造合金分别提高了4.8%、78.5%.     

共晶硅形貌对ZL114A合金拉伸断裂机制的影响

利用扫描电镜金相观察,研究Al-10%Sr变质剂对ZL114A合金中共晶Si形貌的影响。对金属型铸造的ZL114A合金进行T6处理,并对其拉伸性能、断口形貌及拉伸断口纵剖面进行测试与分析。结果表明,Sr变质能够明显提高ZL114A-T6合金的抗拉强度和伸长率,当添加0.03%Sr时,抗拉强度和伸长率分别从230 MPa和1%上升到最大值310 MPa和8%。未变质时ZL114A-T6合金拉伸断裂模式为穿晶断裂;经Sr元素变质处理后,合金拉伸断裂模式为沿晶断裂。     

Ti及Ti-B对ZL108合金拉伸性能的影响

研究了ＡｌＴｉ５、ＡｌＴｉ５Ｂ１对ＺＬ１０８合金Ｔ６状态的晶粒细化效果以及对ＺＬ１０８合金室温拉伸性能的影响,实验结果表明,合金中的高Ｓｉ含量影响ＡｌＴｉ５及ＡｌＴｉ５对合金晶粒的细化效果。ＡｌＴｉ５Ｂ１对合金性能的影响优于ＡｌＴｉ５,当ＺＬ１０８合金中Ｔｉ的质量分数为０．３０％～０．３５％,ｗ（Ｂ）约为０．０７％时,合金的抗拉强度提高,伸长率明显提高,合金晶粒得到细化。     

直流磁场对ZL107合金凝固组织的影响

研究了在直流磁场作用下ZL107合金凝固组织的变化，并对直流磁场影响合金显微组织的机理进行了探讨。在直流磁场作用下，晶粒明显粗化；枝晶间隙中Si相和CuAl2相的形态也发生了明显的变化；中央凝固组织中出现了明显的疏松；α（Al）基体的显微硬度分布呈现较大的起伏。这些主要是由于直流磁场对液态金属中对流的抑制作用所致。     

硼对Al-20Si合金初晶硅的细化作用

研究了B对过共晶Al-20Si合金中初晶Si的细化作用.结果表明,B对Al-20Si合金中初晶Si具有良好的细化作用.初晶Si尺寸先随B含量的增加而减小,当B含量为0.065%时初晶Si尺寸达到最小,之后,随B含量的增加而增大;添加微量的Ca和Mg可促进B对初晶Si的细化作用;C_2Cl_6精炼除气会削弱B对初晶Si的细化效果.B与Ca、Mg等元素能反应生成可作为Si异质核心的化合物可能是B具有细化初晶Si作用的原因.     

旋转交变磁场和静磁场对Al-18%Si合金变质处理的影响

分别研究了旋转磁场和静磁场对过共晶Al-18％Si合金变质处理的影响。结果表明：变质处理后．不施加磁场的条件下，块状初晶Si偏聚在试样边缘处，试样中心处为共晶Si；施加旋转交变磁场的条件下，粗大的板条状初晶Si偏聚在试样边缘处，试样中心处为共晶Si；施加静磁场的条件下，在试样整个横断面上初晶Si都是细小的块状，且大小和分布均匀。     

ZL108合金的快速凝固微观组织研究

对采用单辊旋转淬冷法制备的ZL108合金进行了差示扫描量热分析(DSC)、X射线衍射分析(XRD)和透射电镜分析(TEM).试验结果表明,在快速凝固合金的衍射谱中,只有Al的衍射峰出现,且具有比常规合金小的晶格常数.在DSC分析的热流温度曲线上,合金开始熔化之前,快速凝固合金比常规合金多一个明显的放热峰.通过TEM分析得到,快速凝固ZL108合金具有无发达枝晶的亚共晶组织,由微米尺寸的晶粒和共晶区组成,共晶区中的Si颗粒达到了纳米尺寸.说明在快速凝固ZL108合金中,Si等合金元素已基本溶入Al的固溶体中,造成了溶解极限的增大和共晶点右移.     

Zr和脉冲磁场对Mg-Y-Zn-Ca合金组织及压缩性能的影响

对比研究了未处理、Zr处理、脉冲磁场处理及脉冲磁场-Zr复合处理对长周期结构增强Mg-5Y-2.5Zn-1.2Ca合金凝固组织及压缩性能的影响,同时考察了复合处理条件下脉冲电压和频率对合金的影响。结果表明,Zr处理、脉冲磁场处理、复合处理后,合金的凝固组织和压缩性能均有所改善,其中复合处理的效果最好;与未处理合金相比,复合处理后合金的抗压强度和压缩率分别提高43.9%和15.4%。在0~300V内,随着脉冲电压增大,合金的平均晶粒尺寸逐渐减小;在1~10Hz内,随着脉冲频率增大,合金的平均晶粒尺寸先减小后增大,转折点为5Hz。晶粒尺寸越小,合金的第二相分布越均匀。合金的压缩性能与其晶粒尺寸基本对应。     

不同变质剂对ZL101合金共晶硅粒状化的影响

利用ＩＢＡＳ－１型图像分析仪，研究了不同变质剂处理的ＺＬ１０１合金在热处理时共晶硅的粒状化效果，结果表明：变质可有效地促进共晶硅的粒状化，不同的变质剂对ＺＬ１０１合金共晶硅粒状化的作用是不同的，按促进共晶硅粒状化能力的大小顺序排列为：复合变质〉Ｎａ或Ｓｒ变质≥Ｓｂ变质。     

低压脉冲磁场对2024铝合金凝固组织的细化

在2024铝合金的凝固过程中施加低压脉冲磁场处理,研究了低压脉冲磁场作用下2024铝合金凝固组织的变化,考察了浇注温度和放电电压对2024铝合金凝固组织中α-Al相形貌和尺寸的影响.结果表明,在低压脉冲磁场的作用下,2024铝合金凝固组织中的初生a-Al相和共晶组织均显著细化.浇注温度越接近液相线温度,初生α-Al的平均晶粒尺寸越小.随着放电电压的升高,初生α-Al的平均晶粒尺寸逐渐减小,当放电电压为250 V时,平均晶粒尺寸达到最小值.     

熔体过热处理对亚共晶Al-10Mg2Si合金磨损性能的影响

对亚共晶Al-10Mg2Si合金进行熔体过热处理,通过削-盘式摩擦磨损试验研究了显微组织对亚共晶Al-10Mg2Si合金磨损性能的影响。结果表明,熔体过热处理后,初生α-Al相转变为近球状等轴晶,Mg2Si相呈纤维状和短杆状均匀分布,且其二次枝晶间距降低了58%,硬度提高了13.5%,同时其磨损速率降低了16.49%。磨屑由合金未经熔体过热处理的推碾薄片状与卷曲状转变为小块粉末状,剥落区面积减小,剥落坑、犁沟和挤压沟槽均变浅。磨损机制由粘着磨损、氧化磨损和磨粒磨损共存转化为以剥层磨损为主,粘着磨损与部分氧化磨损共存的形式,说明熔体过热处理改善了合金的磨损性能。     

稀土Er变质对ZL108铝合金共晶硅形貌和拉伸性能的影响

研究了稀土Er添加量对ZL108铝合金共晶硅形貌和拉伸性能的影响,结果表明:随着稀土Er添加量的增加,ZL108铝合金共晶硅微观形貌由块片状转变为枝晶状。当稀土Er添加量为0.6%时,ZL108铝合金可完全变质,拉伸性能达到最佳,其共晶硅平均颗粒长度和长宽比分别为5.84μm和3.89,相比于未变质合金组织分别降低了73.8%和63.0%,其抗拉强度和伸长率达到220.2 MPa和2.5%,分别提高了22.2%和39.0%。稀土Er的添加可以显著提高ZL108铝合金的拉伸性能。     

镁合金低压脉冲磁场晶粒细化

提出一种低压脉冲磁场合金晶粒细化技术,分析常规铸造和半连续铸造条件下,低压脉冲磁场对镁合金凝固组织的影响。结果表明:脉冲磁场对AZ31、AZ91D、AZ80、AM60、AS31和Mg-Gd-Y-Zr镁合金均有显著的细化效果。施加脉冲磁场后,初生α-Mg形态发生明显球化,由粗大、发达的枝晶变为细小的蔷薇状,且溶质偏析显著降低。采用商用ANSYS软件分析了电磁力、流场以及焦耳热对熔体的影响规律,从形核和生长角度分析了脉冲磁场下镁合金晶粒细化机制,依据界面稳定性理论提出了脉冲磁场下镁合金晶粒球化模型。     

ZL205A合金壳体铸件低压铸造工艺研究

以低压铸造成形ZL205A合金壳体件作为研究对象,采用数值模拟方法,研究了壳体铸件低压铸造过程温度场及缩孔、缩松缺陷随工艺方案的变化规律.结果表明,采用冷铁及冒口,缝隙式浇口由8个增加到10个,补缩距离由200mm减小到157mm,铸件的温度场分布合理,铸件缺陷部位的缩松倾向明显减小,模拟结果与试验结果对比,表明采用冒口结合冷铁的工艺方案合理可行.     

强脉冲磁场对Al-Cu共晶合金定向凝固组织的影响

用自行研制的脉冲磁场发生装置，研究了在强脉冲磁场作用下Al-Cu共晶合金的定向凝固组织，分析了脉冲磁场强度对合金定向凝固组织的影响。结果表明：脉冲磁场对Al-Cu合金凝固组织有着显著的细化作用：脉冲磁场强度对细化效果起着关键性的作用；同时指出了实验中的新现象和新问题。     

添加剂及硫元素对ZL108合金中铁相形态的影响

在含铁为１２％的ＺＬ１０８合金中，加入５％的以锰、铬、稀土为基本成分的添加剂时，合金中针状、片状的铁相变为团球状、块状及梅花状。单独加硫时，铁相呈短杆状。先加入３％的添加剂再加硫，则铁相变为非常细小的团球状、块状，根据ＧＢ３５０８－８３的规定，铁相形态可达一级