剪切力对半固态Sn-Bi合金的组织演变与塑性的影响

采用机械搅拌半固态铸造技术制备Sn-62Bi合金,通过XRD、EDS等测试方法探索了不同固相率下剪切力和作用时间对半固态Sn-Bi合金组织和塑性的影响。结果表明:在半固态温度145℃、搅拌速度为500 r/min和搅拌时间为15 min的工艺条件下,制备出分布均匀、尺寸约30μm块状铋初生相的半固态Sn-62Bi合金,拉伸试验下的伸长率为39.9%,与在180℃下的合金金属熔液直接水冷凝固而成的试样相比,其伸长率提高了283.3%。当搅拌温度为150℃时,随着搅拌时间的延长,块状初生相Bi相相互摩擦和碰撞破碎,初生相的尺寸减少,分布较均匀,所制备的半固态Sn-62Bi合金的伸长率得到改善。     

半固态铝合金重熔组织演变的研究

通过自行研制开发的新型半固态连续机械搅拌设备,制备了半固态铝合金,并对半固态坯料在半固态温度区间重熔加热,研究不同重熔温度、时间下半固态组织的变化规律.研究表明:保温温度越高,晶粒长大和球化速度加快,保温时间越短;随着保温时间延长,晶粒逐渐长大和球化,液相份数增加.半固态铝合金Y112重熔加热适宜温度区间为565～575℃.     

ZA22合金半固态超塑性

对ＺＡ２２合金超塑态组织，空冷组织，淬火组织进行拉伸试验研究，结果表明，在适宜的组织，温度、形变速率条件下，ＺＡ２２合金具有半固态超塑性，此时应变速率敏感系数ｍ值为０．４９，晶界微熔为超塑性产生创造了有利的条件。     

机械搅拌工艺对Al-25%Si合金半固态组织演变的影响

讨论了冷却至固液两相区内开始搅拌与连续冷却搅拌工艺对半固态Al-25%Si合金组织演变的影响.结果表明,机械搅拌可以破碎在合金液中析出的、生长到一定尺寸的初晶硅;破碎后的初晶硅粒子仍可以发生聚集现象;从初晶硅析出时开始施加机械搅拌将影响其形核和生长动力学,可使初晶硅各向异性生长受到抑制,且会使初晶硅粒子边角钝化.     

AlSi7Mg非枝晶合金半固态重熔加热时的组织演变

研究表明：电磁搅拌的ＡｌＳｉ７Ｍｇ非枝晶合金在半固态温区保温时,共晶体首先重熔,团块状α相逐渐演变成球状;保温温度越高,半固态重熔和α相演变过程越快;保温温度过高或保温时间过长时,试样在部分重熔过程中易发生变形。     

再熔融加热对亚共晶铝硅合金半固态组织演变的影响

提出一种新的亚共晶铝硅合金半固态坯料制备方法，即再熔融加热制备法，其特点是不对熔融金属施加任何机械的或电磁的搅拌力，而是通过在金属凝固过程中进行再熔融加热，获得具有近球状初晶相的亚共晶铝硅合金半固态组织。研究了Al-7％Si—0．2％Ti半固态合金再熔融加热制备过程中再熔融温度及保温时间等关键工艺参数对半固态组织的影响，并讨论了再熔融加热对半固态组织演变的影响。     

SCR技术制备半固态合金非枝晶组织形成机制

采用单辊搅拌冷却技术制备A2017半固态合金,对半固态合金非枝晶的形成及演变过程进行了研究.结果表明,随着合金熔体浇注温度的降低或者辊靴行腔高度的减小,半固态合金组织逐渐从粗大的枝晶转变为细小的等轴晶.从辊靴行腔入口到出口,靠近靴子面侧半固态合金组织依次为枝晶、退化枝晶和等轴晶,而靠近工作辊面侧合金组织主要为细小的等轴晶和球形晶.合金组织的演变过程为合金熔体首先在靴子和工作辊内表面凝固形核并长大成枝晶,在工作辊的剪切搅拌作用下,枝晶从辊靴表面破碎脱落进入熔体,在工作辊对高固相率半固态合金的剪切搅拌下,枝晶进一步发生断裂破碎最终形成细小的等轴晶和球形晶.     

半固态2024合金部分重熔新工艺与组织演变

提出半固态坯料先在液相线以上某温度适当等温加热,然后再降低温度至两相区继续等温保温的两步法部分重熔新工艺.采用该工艺对低过热度浇注半固态2024合金坯料进行部分重熔试验,利用光学显微镜和金相图像分析系统,研究了坯料组织演变规律,并与两相区等温部分重熔工艺进行了比较.结果表明,采用两步法部分重熔工艺.由于坯料升温速度加快和熔化过热温度提高,抑制了晶间共晶相的溶解扩散,晶间液相形成速度明显加快,对晶粒合并长大具有一定的抑制作用,并加速晶粒球化,坯料部分重熔后,晶粒更加细小和圆整.     

等温热处理对Mg-Gd-Zn-Zr合金半固态组织的影响

选择稍高于共晶反应温度作为等温热处理温度,对铸态Mg-15Gd-2Zn-0.6Zr合金进行等温热处理,获得了半固态球化组织。研究了热处理温度和保温时间对半固态组织的影响,探讨了半固态组织演变机制及适用于低温等温热处理的半固态Mg-Gd-Zn-Zr合金成分设计。结果表明,液相组织具有低的温度敏感性,其组织演变主要机制为α-Mg表面熔化和α-Mg动态再析出,而固相颗粒球化机制为:α-Mg树枝晶→枝晶臂粗化→枝晶臂合并、不规则多边形化→球化。     

高硅含量过共晶铝硅合金半固态重熔组织演变

采用水淬实验研究熔铸法制备的Al-25%Si合金半固态重熔组织演变,对初生硅相的尺寸、形态和体积分数进行定量统计和表征。结果显示:在共晶温度以上保温过程中,合金组织经历了共晶硅的粒状化和溶解、初生硅相熔断和尖角钝化以及形态圆整化3个阶段。初生硅相在重熔过程中发生"Oswald"熟化粗化,尺寸增加,同时形状因子增大,体积分数减小。合金在590~600℃保温30~50 min,初生硅尺寸粗化速率缓慢,形态圆整并且体积分数可控,可以满足半固态加工要求。尺寸粗化速率常数K与合金的初始凝固冷却速度和加热温度有关。其中,在钢模中凝固的合金的K值为23.83~38.88μm3/s,且随加热温度升高,K值减小;铜模中凝固的合金K值为10.91~19.87μm3/s,温度升高,K值增大。     

电流作用下Cu/Sn-15Bi/Cu焊点的组织演变

对Cu/Sn-15Bi/Cu焊点在150℃下的电迁移组织演变进行了研究. 结果表明,焊点阳极侧出现了近共晶相的偏聚,近共晶相厚度随电迁移时间的延长而逐渐增加;受“电子风”力的影响,钎料中Cu6Sn5金属间化合物逐渐向阳极侧偏聚,此外,由于阴极侧Cu6Sn5界面金属间化合物的脱落,钎料中的Cu6Sn5金属间化合物体积分数逐渐增加;焊点阴极侧界面金属间化合物厚度随电迁移时间延长逐渐增加,阳极侧界面金属间化合物厚度随电迁移时间延长先增加,后降低,当电迁移时间超过5 h后,界面金属间化合物厚度迅速增加.     

电磁搅拌半固态AZ91D合金组织的微观研究

对电磁搅拌作用下半固态AZ91D的微观组织特征进行了研究.结果表明在常规条件下,AZ91D初生α-Mg相的形态特征为互成60°的六瓣二次枝晶臂均匀分布于一次枝晶臂上,且冷速较高时比低冷速时晶粒细小;而在电磁搅拌条件下,其初生相形态变为了典型的蔷薇状,且外围轮廓圆整;通过位相扫描显微镜(EBSD)和截面金相法对电磁搅拌半固态AZ91D初生固相的三维形态进行了研究,发现在搅拌频率较低时,二维金相中呈蔷薇状的固相颗粒在三维上属同一晶粒,且其外接轮廓形态为短圆柱形或椭球形;另外,高的电磁搅拌频率,使得半固态AZ91D组织中初生固相的形态发生了转变,蔷薇状的晶粒发生了碎化,而转变为更细小且分散的粒状或近球形晶粒.     

半固态ZA27合金剪切应变特征与显微组织分析

采用静态压力试验方法,在不同的温度和载荷下,对半固态ZA27合金的金属型和砂型试样的静态剪切应变特征曲线进行了测试和比较。发现在半固态温度高于430℃时,金属型试样的应力水平明显低于砂型,而且进入触变成型的时间短。比较481℃变形组织演变过程,发现起初金属型的液相转化速度慢于砂型,而保温15 min后液相较多,且枝晶明显细化。     

半固态LY11铝合金的组织演变研究

对LY11合金的应变诱发熔化激活法(SIMA)制备工艺进行了研究，定量分析了变形量(ε)、等温温度(Ti)、保温时间(t)等工艺参数和预处理技术对晶粒尺寸、分形维数和晶粒尺寸分布等的影响，讨论了晶粒的大小、形状、尺寸分布的演变规律。结果表明：变形量对晶粒大小、形状的变化影响极大，要获得细小、近球形的晶粒需足够的变形程度；升高等温温度和延长保温时间会促使晶粒长大、球化；所有试样的晶粒尺寸呈正态分布，随着变形量的减小、等温温度的升高和保温时间的延长，峰值点附近晶粒的数目逐渐减小，尺寸逐渐增加；冷、热变形预处理条件对组织演变产生一定的影响，给试样施加变形是SIMA工艺的必要步骤。     

ZA27合金的半固态浆液电磁搅拌工艺及其组织和性能

利用自行设计的电磁搅拌装置，制备ZA27合金半固态浆料，研究了在等温搅拌制度下，温度、磁感应强度、搅拌时间对合金组织和性能的影响。结果表明：磁感应强度大、等温范围470-480℃、搅拌7．5－15min，ZA27合金的组织和性能较佳。     

ZL112Y铝合金半固态压铸过程微观组织的演变

研究了ZL112Y压铸铝合金在半固态压铸成形过程中的组织演变过程。观察了原始料坯、半固态重熔后快速水淬的料坯、压铸机压室内的冲头料坯以及压铸模内的内浇口和半固态压铸零件中不同部位的固相a组织的形貌，同时采用定量金相的方法分析了这些部位的固相α组织的圆形度、粒子平均直径和单位面积粒子个数等参数。结果表明：半固态重熔过程使原始料坯中的α枝晶组织变成节杆状和球团状组织，转变的原因是枝晶熔断机制；重熔后料坯在压室内的运动过程使半固态料坯中的α粒子尺寸的不均匀性得以消除，同时使残留的枝晶得以进一步的分离细化；α相均匀化和细化了的半固态浆料进入铸型后液相更容易到达铸件远端，液相和固相充型是2个不同的过程，液相的充型速率要大于固相。     

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.     

Ti14合金半固态变形的组织演变特征

以新型阻燃合金Ti14合金(α+Ti2Cu)为对象,研究了Ti合金在固态和半固态变形的组织演变过程,分析了温度和变形量对合金晶粒形态和晶界特征的影响,结果表明:半固态条件下未发生动态再结晶,使得晶粒粗大,温度影响了液相的析出,随着温度的升高,液相析出量增加,并集中在晶界处,使得晶界宽化,由不连续转变为连续分布;变形量改变了晶界的界面能,促使晶界发生迁移和转动,导致弯曲的晶界向其曲率中心方向移动,三叉晶的交角向120°趋近。     

半固态ZL101合金重熔加热时初生相的组织演变

利用低过热度浇注技术制备了半固态ZL101铝合金坯料,研究了半固态温度区间重熔加热时半固态ZL101铝合金坯料的初生相形貌的转变过程。研究结果表明,在半固态两相区保温,半固态ZL101合金的初生相逐渐团球化,该过程随保温温度的升高而加快。半固态ZL101铝合金晶粒的圆度与保温温度和保温时间的关系不大,但晶粒的尺寸随着保温温度和保温时间的增加而增大。半固态ZL101合金试样重熔加热最佳工艺制度为583℃下保温30m in,其晶粒平均等积圆直径为80μm,晶粒平均圆度为0.83。     

Mg-7Zn-1Cu-0.1Mn-0.1Cr合金半固态组织演变

利用等温热处理法研究探索了Mg-7Zn-1Cu-0.1Mn-0.1Cr合金半固态组织演变,并分析非枝晶颗粒的形成机理.从保温时间和保温温度两个角度对合金的组织演变进行研究.结果表明:Mg-7Zn-1Cu-0.1Mn-0.1Cr合金铸态枝晶组织可以转变为半固态非枝晶组织,获得球状颗粒相.在580℃保温30 min时可以获...