稀土对AlSi7合金半固态性能的影响

利用近液相线浇注工艺制备了稀土AlSi7合金半固态坯料,研究了添加一定量混合稀土对铝硅合金铸造性能及半固态坯料重熔性能的影响.实验表明,加入稀土拓宽了AlSi7合金的固-液两相温度区间,细化了铝合金晶体组织,硅产生明显变质;稀土的添加最为0.5wt%效果较好,半固态坯料重熔组织为细小均匀的球状晶.     

近液相线铸造法制备稀土铝合金半固态浆料的研究

采用近液相线铸造法制备含稀土La的ADC12铝合金半固态浆料,研究了稀土La含量、保温时间以及保温温度对ADC12铝合金半固态组织的影响。结果表明:ADC12铝合金通过加入稀土La并在液相线附近进行保温处理,能有效地细化枝晶,促进近球状颗粒的形成。加入质量分数为0.6%的La并在585℃保温15 min制备的ADC12铝合金半固态组织细小、均匀,初生α-Al颗粒呈近球状,共晶Si呈细小颗粒状。     

ZL112Y压铸铝合金摩托车零件的半固态高压铸造成形

采用高频感应加热装置和温度测定装置，研究了ZL112Y压铸铝合金坯料高频感应加热二次重熔合适的半固态重熔温度、加热功率和速度，以及这些工艺参数对坯料的触变性能和微观组织的影响。结果表明：该合金合理的半固态二次重熔温度为570～571℃；在优化的感应加热工艺条件下，半固态重熔坯料内部的温差在0～1℃；半固态重熔过程使原始料坯中的α枝晶组织变成球团状和节杆状组织，满足了半固态触变成型的要求。采用实验室所获得的二次重熔工艺成功地压铸成形了JH70型摩托车发电机支架零件。     

铝合金半固态加工技术应用

对于垂直式电磁搅拌器 ,提高搅拌效率的最有效措施是减少漏磁通。对于通常的Al Si类合金的半固态加工坯料 ,在足够的搅拌强度下 ,熔体冷却速度控制在 0 .5～ 3.0℃ /s可得到较好的组织。在二次加热时共晶体中的针簇状Si相通过扩散溶解到α相中 ,Si相本身变成细小颗粒 ,初生α相在共晶熔化后才开始球化。对于AlSi9Cu3合金 ,其共晶相在二次加热熔化后重新凝固时 ,Si相呈细小颗粒析出 ;对于A357合金 ,仍然生成针簇状组织。与常规压铸相比 ,半固态压铸内浇道厚度要增加 2～ 3mm ,压射比压要高 5～ 2 0MPa,才能保证充型完好。     

近液相线电磁半连续铸造6061合金半固态坯料及重熔加热组织与工艺研究

以6061合金为研究对象,采用降低浇铸温度同时施加电磁场的半连续铸造工艺,研究了ZL201合金的凝固组织,并进行了二次加热实验。结果表明:在液相线温度附近施加电磁场,合金组织为均匀、细小非枝晶组织;低过热度浇铸时,临界晶核半径减小,此时在电磁场作用下,降低了熔体的温度梯度,促进了准固相原子团簇在熔体中形成,形核率增大;二次加热时,随着保温温度的升高,组织转变速度加快,保温温度过高,淬火组织粗大,对成形件性能不利;随着保温时间的增加,初生α-Al不断球化,淬火组织也越圆整;在610～630℃下保温15min,所得淬火组织均匀,细小,是理想的重熔组织。     

半固态准共晶铝硅合金的设计与坯料制备

根据汽车空调配件使用性能的要求和半固态加工的特点,设计了适于半固态加工的汽车空调配件用高强耐热Al-10.5Si-2.5Cu-1.0Mg-Mn合金。利用低过热度浇注技术制备出组织为非枝晶状的Al-10.5Si-2.5Cu-1.0Mg-Mn合金半固态坯料,其最佳浇注温度为583℃;在接近液相线的低温保持一定时间,熔体中形成大量的细小自由(游离)晶体,并保持高的存活率,是Al-10.5Si-2.5Cu-1.0Mg-Mn合金半固态非枝晶组织形成的主要原因。     

低温铸造法制备过共晶铝硅合金坯料的研究

提出利用低温铸造法进行半固态成形坯料的制备，研究了不同浇注温度下Al-20%Si合金组织形态的差异，讨论了通过CO2气体对初生硅颗粒形状、大小的影响及作用机理。结果表明，采用低温铸造法可以获得初生硅颗粒细小、分布均匀的过共晶铝硅合金坯料。     

准共晶铝硅合金半固态坯料重熔加热时的组织演变

以Al-10Si-3Cu-1Mg准共晶铝硅合金为研究对象,采用低温铸造法制得半固态淬火坯料,研究坯料重熔加热温度和保温时间对组织演变的影响.结果表明,提高加热温度或者延长保温时间,可使准共晶铝硅合金中共晶硅由铸态坯料显微组织的条状、蠕虫状及网状转变为球状或块状,网状被打开直至长成粗大的球状;共晶α相与初生α-Al相合并、长大成完全的非枝晶组织.准共晶铝硅合金坯料半固态加热重熔的最佳工艺参数为:558℃保温40 min或568℃保温20 min,既可使初生α-Al相完全非枝晶化,又可使共晶硅转变为小的粒状.     

轧制-重熔SIMA法制备ZCuSn10合金半固态坯料

采用轧制-重熔的SIMA法制备了ZCuSn10合金半固态坯料,先将铸态ZCuSn10合金加热到450℃保温15 min,分别进行2~4道次轧制,然后截取试样进行重熔处理后水淬.比较了SIMA法和铸态-直接重熔工艺制备的ZCuSn10合金半固态组织,并利用SEM的EDS测定了组织中Sn的分布情况,用OM和TEM观察了SIMA法制备过程中试样组织变化,综合分析了SIMA法制备ZCuSn10合金半固态坯料过程中的组织演变机理.结果表明:采用轧制-重熔的SIMA法制备的ZCuSn10合金半固态组织固相晶粒均匀细小,圆整度高,19.7%预变形量875℃保温15 min半固态组织最优,其平均晶粒直径75.8μm,形状因子1.62,液相率17.28%;用SIMA法制备ZCuSn10合金半固态坯料,预变形过程对晶粒细化及球化起到了关键作用,随着预变形量和重熔保温温度的提高,半固态组织晶粒尺寸减小,圆整度提高,液相率增加;采用轧制-重熔的SIMA法制备ZCuSn10合金半固态组织球化的主要机理是预变形过程破碎了枝晶,储备了变形能,在重熔过程中促进了枝晶熔断,同时,由于Sn元素从液相中向a固相中扩散迁移,液相逐渐吞噬固相的尖角突出部分,最终生成细小、圆整的a相晶粒.     

气流搅拌法制备半固态铝硅合金浆料的工艺研究

为获得气流搅拌法制备Al-7％Si合金半固态浆料的最佳工艺,运用正交试验方法分析不同搅拌工艺参数对Al-7％Si合金半固态组织的影响.通过直观分析与方差分析表明,气流搅拌法制备Al-7％Si合金半固态浆料的最佳条件为:搅拌时间为30 s,搅拌温度为620℃,取样温度为605℃,气体流量为1 L/min.     

阻尼冷却管法制备A356铝合金半固态浆料的研究

介绍了阻尼冷却管法制备半固态浆料工艺的实验装置及其原理，采用A356铝合金进行了不同浇注温度的系列实验。铸件微观结构中晶粒尺寸和形状因子测算分析结果表明：由于阻尼冷凝管的冷却和搅拌作用，熔体浇注温度越低，在两相温度区间内生成的游离晶核就越多，浇铸的铸件晶粒尺寸和形状因子数值就越小，晶粒球化程度越高。阻尼冷凝管法制备的合金浆料或铸坯能够应用于下一步半固态成形加工。     

添加微量稀土对锶变质铝轮毂材料组织和性能的影响

采用光学显微镜和扫描电镜等分析手段研究了微量稀土对锶变质A356合金组织和性能的影响。研究结果表明：对锶变质A356合金添加稀土元素既能起到细化初生α-Al晶粒的作用，也能加强对共晶硅的变质效果。同时对铝合金熔体有良好的净化除气作用，能明显改善A356合金的冶金质量。当稀土添加量为0.3％（质量分数）时，A356合金的抗拉强度和伸长率分别达到了306MPa和12．6％，比锶单独变质分别提高了25．9％和70．2％。     

P110油管钢稀土渗铬工艺优化

利用正交试验方法对P110油管钢(P110钢)稀土渗铬工艺参数进行优化.结果表明:采用试验中的每组工艺参数,均可在P110钢表面形成连续、均匀、致密的渗铬层;以渗层的成分厚度(w_(Cr)≥12%)作为评价指标,得到的优化工艺参数为:温度1000℃,保温时间8h,催化剂含量3wt%,稀土添加量7wt%.     

A356铝合金半固态连铸坯兰固态剪切变形特性研究

利用多功能流变仪对A356铝合金半固态连铸坯在半固态温度下进行了静态剪切变的试验,结果表明,在恒定载荷作用,变形速度随加载时间延长而增长,其最大变形量可达120％以上,比普通连铸坯料提高一倍以上,卸载后变形可以迅速恢复,残余变形量只有10％左右。此外,这种坯料在半固态温度下存在一个发生变形的临界切应力,其数值随保温时间的延长而减小,半固态连铸坯的流变特性可以用H1－[N1│H2]-[N2│S]五元件机械模型来描述,并随保温时间的延长而改善。     

球化剂中稀土总量、轻重稀土分量的测定

介绍了球化剂中稀土总量、轻重稀土分量的测定方法,结果显示:(1)绘制工作曲线所选用的标样要恰当,即被测试样结果应在所选标样含量范围之内,而不得在工作曲线的延长线上查取分析结果。(2)工作曲线用3只以上不同含量的合适标样,按试验方法绘制,也可以用1~3只高含量标样用分割法绘制。(3)在钇组稀土存在下测定轻稀土分量的显色剂为偶氮氯膦mN,稀土显色量控制在0.8 mg·L-1以内。(4)测量轻重稀土总量采用偶氮氯膦mN与偶氮氯膦III的混合显色剂,稀土显色量控制在0.4 mg·L-1以内;显色量超过10μg,轻重稀土的显色灵敏度相差较大,重稀土工作曲线不符合比耳定律。     

混合稀土与锑复合加入对铝硅合金变质的研究

研究了混合稀土与锑复合加入对Al-Si合金组织和性能的影响。研究表明,采用复合加入方法获得了典型的变质组织,显著提高了合金的机械性能。复合变质剂加入量仅为单独使用混合稀土或锑的十分之一或六分之一,与单独采用混合稀土或锑相比,复合变质剂的效果好,用量少,成本低,操作方便。     

ZL104铝合金等离子表面重熔处理

通过对ZL104铝合金表面进行高能束等离子表面改性处理,获得了铝合金表面重熔层组织.采用SEM、EDS、显微硬度等测试方法,对处理后的ZL104铝合金微观结构和硬度进行了研究.结果表明,经过等离子重熔后,铝合金表面重熔层由两部分组成:底部靠近基体界面处的组织为定向生长的胞状晶,顶部为自由生长的胞状晶.表面重熔层晶粒明显细化,晶粒尺寸细化至基体材料的1/10左右,且重熔层的α-Al固熔体中的硅含量呈过饱和状态,重熔层的显微硬度相对于基体材料提高了HV 30～50.     

固溶处理对含RE铝牺牲阳极组织与性能的影响

熔炼了Al-5Zn-0．05In-0．1Sn-1Mg-0．1RE合金牺牲阳极材料，510℃分别固溶处理4h和10h。采用电子探针(EPMA)和能谱分析，观察了主要析出相的变化，测定了铝阳极电化学性能。结果表明：铝合金晶界的复合金属化合物因固溶处理球化，并有RE和Sn的掺入；固溶处理使铝阳极的溶解更均匀，但电流效率未降低；RE在晶界的析出阻止了因Sn的析出引起的晶界腐蚀。     

稀土元素和固溶处理对Al阳极电化学性能的影响

对Al-Zn-In-Sn-Mg和Al-Zn-In-Sn-Mg-RE 2种Al合金 阳极进行固溶处理，测定了经固溶处理和未经固溶处理的阳极在20℃和65℃的3%NaCl溶液中 的电化学性能 .结果表明,高温下Al阳极电流效率普遍下降，腐蚀变得不均匀;添加RE的固 溶处理阳极在65℃时性能优良；固溶处理可改善Al阳极在高温介质中的性能.讨论了RE及固 溶处理对高温介质中Al阳极性能的影响.     

形变镁合金半固态加热过程中的再结晶及晶粒球状化

实验研究了应变诱发熔化激活法(SIMA)制备AZ91D合金半固态坯料过程中的再结晶现象及其对晶粒球化的作用。结果发现：形变AZ91D镁合金半固态熔化过程中,无论加热速度快慢,组织都要发生再结晶,演变为等轴晶粒。加热速度仅影响到等轴晶粒的均匀性;再结晶是形变组织球化过程的必要条件。快速升温到半固态温度时,再结晶几乎与球状化过程同时进行。