静磁场对2024铝合金凝固组织的影响

通过热模拟试验及扫描电镜分析,研究了静磁场对2024铝合金显微晶粒度、凝固速度、合金元素分布的影响.结果表明,随着磁感应强度的增大,合金凝固组织明显细化,凝固时间变短,这与凝固前沿熔体内的塞贝克效应有关,使得熔体对流效应强于静磁场的制动效应;应用静磁场能够增强溶质原子在铝中的扩散,有利于提高合金元素的固溶度,减轻凝固组织的宏观偏析.     

高密度脉冲电流对2024铝合金凝固组织的影响

研究了把高密度脉冲电流以外部瞬间能量和环境作功的形式注入到凝固过程中的高熔点2024铝合金熔体以细化其凝固组织，结果表明，高密度脉冲电流可以显著细化其凝固组织，讨论了高密度脉冲电流细化凝固组织的机理，指出了需要进一步解决的新问题。     

金属凝固组织的脉冲磁场细化技术

介绍了脉冲磁场对纯会属、低熔点合金和高熔点铁基材料凝固组织的影响.认为脉冲磁场细化纯铝、1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢的凝固组织时,存在一个最佳磁场强度值;而脉冲频率对纯铝凝固组织的细化效果影响较小;随着磁场强度的增大,纯铜的凝固组织逐渐细化;脉冲磁场能使灰铸铁凝固组织细化,石墨片的宽度减少.指出脉冲磁场细化凝固组织的机理尚无统一认识,在一定程度上限制了该技术的工业应用.     

强脉冲磁场对LY12铝合金组织结构的影响

研究了强脉冲磁场对LY12铝合金凝固组织及微观结构的影响，试验表明：在强脉冲磁场作用下，LY12铝合金的凝固组织发生了显著变化，脉冲磁场处理使晶粒明显得到细化，另外，在磁场中凝固的试样与未经磁场处理的试样相比，X-射线衍射谱中的（111）、（200）、（311）以及（222）晶面的衍射蜂得到显著增加。     

脉冲磁场对焊缝凝固组织的影响

以AI - 4.5Cu低温合金作为焊材模拟工业生产中大壁厚钢板焊接过程,施加脉冲磁场作为细化焊缝区晶粒的外场作用源,研究了不同脉冲磁场施加方式、励磁线圈结构、脉冲磁场参数变化以及凝固工艺参数对焊缝凝固组织的影响.试验结果表明,施加脉冲磁场能改善焊缝凝固组织,使柱状晶向等轴晶转化,细化焊缝区晶粒;特别在E形线圈横向脉冲磁场作用下的焊缝凝固组织细化效果更为明显.     

脉冲磁场下铝液凝固组织的研究

研究了脉冲磁场对铝液凝固组织的影响。结果表明,脉冲磁场可以显著改变铝的凝固组织,使其由粗大的柱状晶变为细等轴晶。这一研究结果为开发铝合金绿色凝固细晶技术提供了基础依据。     

低压脉冲磁场对ZM5-3%Ca阻燃镁合金凝固组织的影响

采用低压脉冲磁场处理ZM5-3%Ca阻燃镁合金的凝固过程,考察了脉冲电压和脉冲频率对合金凝固组织的影响。研究结果表明:低压脉冲磁场可以显著细化ZM5-3%Ca合金的凝固组织;随着脉冲电压或脉冲频率的增加,合金的晶粒尺寸逐渐减小,初生相逐渐退化,由发达的树枝晶转变成细小的等轴晶或蔷薇状晶体。     

低压脉冲磁场对纯Al凝固组织和缩孔的影响

研究了不同的脉冲磁场电压、脉冲频率及铸型预热温度对纯铝凝固组织和缩孔的影响.研究结果表明:低压脉冲磁场可使纯铝晶粒细化,等轴晶比例增加,缩孔深度减小;随着脉冲电压、脉冲频率或铸型预热温度的增加,纯铝的等轴晶比例逐渐增大,但当铸型预热温度达到700℃时,等轴晶比例略有减小;同时纯铝的中心缩孔深度逐渐减小,但当脉冲频率超过2.5Hz或铸型预热温度超过500℃时,中心凸起代替中心缩孔.     

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。     

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。     

半固态2A12铝合金部分重熔组织的演变

对低压脉冲磁场技术制备的2A12铝合金半固态坯料进行部分重熔,利用光学显微镜和图像分析仪等,对半固态坯料部分重熔微观组织的演变进行了研究.结果表明,随着加热温度的提高或保温时间的延长,坯料的平均晶粒尺寸增大,重熔液相增加,晶粒的圆整度提高.最佳的部分重熔工艺参数如下:加热温度为620℃左右,保温时间为20～40 min.形成初生α-Al晶粒为均匀的近球形颗粒,平均晶粒尺寸为116～120 μm,液相率在40％左右,适合于半固态触变成形.组织演化机制分析表明,部分重熔的初期阶段,重熔液相较少,晶粒主要通过凝并快速长大;随加热温度的升高和保温时间的延长,重熔液相增加,晶粒主要通过原子扩散慢速长大并发生球化.     

脉冲磁场下Al-5Fe合金凝固组织的细化

通过自行研制的脉冲磁场装置,研究了不同的脉冲磁感应强度、浇注温度及模具预热温度对Al-5Fe合金凝固组织的影响.结果表明,通过控制脉冲磁场参数和合金的凝固条件,可以有效细化Al-5Fe合金的凝固组织,Al3Fe相由粗大的长条状转变为细小的针状;在0～210 V范围内,随着脉冲电压的增加,Al3Fe相逐渐细化;在800～890℃范围内,随着浇注温度的提高,磁场作用下Al3Fe相先细化后有所粗化,当浇注温度为860℃时,Al3Fe相的细化效果最好;在200～800℃范围内,经过磁场处理合金的凝固组织随着模具温度的升高逐渐细化.     

自孕育法流变压铸2024变形铝合金微观组织特征

采用自孕育铸造法制备2024变形铝合金半固态浆科,研究了2024变形铝合金半固态浆料的流变压铸成形,并对半固态浆料和压铸件的微观组织进行研究分析.结果表明,自孕育法可制备出组织均匀细小,具有球形或近球形初生相颗粒的半固态浆料.将自孕育法制备半固态浆料通过短时保温后,浆料中初生α(Al)内部无液相夹裹,平均晶粒尺寸为72.5 μm;在增压压力为160 MPa,压射充型速度在2～5 m/s,2024变形铝合金半固态浆料经625℃保温3min后能顺利进行流变压铸,2024铝合金经流变压铸后铸件的微观组织均匀,且铸件性能良好.     

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.     

金属型铸造与半固态流变压铸2024铝合金组织对比

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD),研究了2024变形铝合金在半固态流变压铸过程中的组织特征.结果表明,流变压铸成形的2024变形铝合金的组织主要由球状和类球状的初生α-Al相,与颗粒间不规则的连续网状分布的共晶相θ-CuAl2相及S-CuAl2Mg相组成.二次凝固的过程主要分3个阶段:“脚趾”状和“齿”状初生α2相依附生长,爆发形核产生呈等轴状的初生α3相和共晶反应.共晶组织主要以共生生长方式为主,α-Al相、θ-CuAl2相和S-CuA12Mg相之间的横向扩散来促使各相的交替生长,形成的层片状共晶组织,主要以“搭桥”方式形成.     

中频低压脉冲电流对纯铝凝固组织的影响

通过调整脉冲电流峰值和脉冲频率，研究了中频低压脉冲电流对纯铝凝固组织的影响。试验结果表明：中频低压脉冲电流可使纯铝的凝固组织由柱状晶转变为等轴晶，电流峰值在500～6000A、脉冲频率在100～1000Hz范围内，随着脉冲电流峰值和脉冲频率的提高，等轴晶不断细化，等轴晶晶区面积增大。     

脉冲磁场细晶化技术的研究现状

综述了脉冲磁场细化金属Al、Mg、Cu及其合金等凝固组织的研究进展,从振荡效应、焦耳热效应以及能量起伏三个方面论述了脉冲磁场细化晶粒的机理,并分析了脉冲磁场强度、频率、作用时间对晶粒细化效果的影响。针对目前脉冲磁场细化晶粒的研究现状,指出了未来脉冲磁场细晶技术领域应进一步研究和解决的关键问题。     

变形铝合金挤压铸造

变形铝合金材料(如7A04、2A01、6061等)均可以用直接挤压铸造工艺进行生产,并可接近达到同种锻件的力学性能水平,但直接挤压铸造在铸件形状、表面状况等方面会受到某些局限.用普通间接挤压铸造,其铸件会有很高的裂纹倾向,以致于复杂薄壁件难以生产.为此采用双重挤压铸造等工艺,不失为一种可取的选择.