功率超声对铸造7050合金中显微疏松的影响

通过传振工具杆对铝熔体进行超声振动处理,探讨了不同的超声功率对7050铝合金铸锭中显微疏松形成的影响.结果表明,经超声处理的铸锭,不仅显微疏松明显减少,而且显微疏松的最大尺寸也明显减小.当其他条件相同,超声功率为200 W时,晶粒细化效果最好,超声功率为240 W时除气效率最高,当超声功率为240 W时,抑制显微疏松形成的效果最佳,铸锭中横截面处显微疏松减少了14.3%～47.9%,中心显微疏松也减小了26.3%～45.0%,这表明超声的细化晶粒和除气作用对抑制显微疏松的形成起了关键作用,而除气起主导作用.此外,工具杆下方的声流效应显著,其对促进液体补缩抑制中心疏松的形成起了积极作用.     

超声波熔体处理对铸造35CrMo钢铸锭显微疏松的影响

利用光学显微镜(OM)分析测试方法研究了超声波熔体处理(UST)对铸造35Cr Mo钢铸锭显微疏松缺陷的影响。结果表明,超声波处理能显著减少铸锭中的显微疏松,疏松百分比明显减少;铸锭不同部位显微疏松减少程度不同,超声波对靠近工具头熔体区域显微疏松减少效果更明显。     

超声波功率对半连续铸造6013铝合金组织与力学性能的影响

采用超声波辅助半连续铸造工艺制备直径310 mm的6013铝合金铸锭,利用金相显微镜、扫描电镜、电子探针分析仪和拉伸试验机,研究了超声波功率对半连续铸造6013铝合金铸锭显微组织与力学性能的影响。结果表明:超声波辅助半连续铸造工艺可以细化铸锭的晶粒和第二相,提高α-Al基体上的元素固溶度。超声波功率越大,铸锭的晶粒和第二相越细小,第二相分布越均匀,α-Al基体中的元素固溶度越高,铸锭的拉伸力学性能越高。当超声波功率增大至350 W时,铸锭的抗拉强度为261. 9 N/mm~2,屈服强度为225. 8 N/mm~2,伸长率为20. 9%,与未施加超声波的铸锭相比,此时铸锭的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别提高了10. 7%、13. 6%、14. 8%。     

超声波功率对半连续铸造Al-Zn-Mg-Cu合金组织与性能的影响

采用超声波辅助半连续铸造工艺制备准φ310 mm的Al-6Zn-0.9Mg-0.2Cu合金铸锭,研究了超声波功率对半连续铸造Al-6Zn-0.9Mg-0.2Cu合金铸锭显微组织与力学性能的影响。结果表明,超声波辅助半连续铸造工艺可以细化铸锭的晶粒和第二相,提高固溶度。超声波功率越大,铸锭的晶粒和第二相越细小,第二相分布更均匀,固溶度越高,拉伸力学性能越高。当超声波功率增大至210 W时,抗拉强度为329.44 MPa,屈服强度为242.34 MPa,伸长率为11.97%。与未施加超声波的铸锭相比,抗拉强度、屈服强度和伸长率分别提高5.95%、11.53%和31.25%。     

超声处理对重熔半连铸ZL205A铝合金组织与性能影响

在720℃下对半连铸制备的ZL205A铝合金铸锭采用不同的超声处理,通过调整超声作用时间(2、4、6、8、10min)及超声功率(0、100、120、140、160、180、200W)设计3组试验,研究不同超声场参数对铸锭凝固组织影响的作用机理,并确定试验中的最优超声工艺参数组合。结果表明,超声波作用于ZL205A铝合金熔体能促进共晶组织分布均匀化,显著细化晶粒尺寸,提高铸锭的综合力学性能;超声波能有效细化金属间化合物,促进金属间化合物的形成及均匀分布,提高形核率,这是超声作用改善铸锭品质的主要机理;当超声功率一定时,超声作用时间为10min时最佳;当超声作用时间一定时,超声功率为160W时最佳。试验可知,超声作用时间为10min及超声功率为160W时,合金的性能最理想。     

超声处理铝合金熔体对半连铸大铸锭组织与偏析的影响

在Ф1250 mm规格2219铝合金铸锭半连铸过程中,对结晶器中的熔体施加恒定功率的超声波处理,研究了超声处理熔体对大规格铸锭成分偏析的影响规律与作用机制。结果表明,在非对称超声场的作用下,铸锭整个断面的凝固组织均获得显著细化,晶粒尺寸减小且分布趋于均匀,溶质元素Cu的宏观偏析与显微偏析均得到了显著改善,与未加超声处理的铸锭试样相比,晶内相对固溶程度提高了13%,Cu元素的宏观偏析指数降低了24%。分析认为,超声的细晶作用以及超声声流、空化脉冲波促进的溶质元素扩撒对改善偏析具有积极影响。     

超声场对大规格2219铝合金铸锭微观缺陷的影响

为了探究功率超声对ф1 250mm大规格2219铝合金铸锭微观缺陷的影响,对试样打磨抛光处理后进行扫描电镜能谱分析以及光学显微分析。结果表明,超声铸锭氧化夹杂含量显著减少(下降了21%),缺陷平均尺寸从10.606μm减小到8.096μm,下降了23.7%,但是超声铸锭微观缺陷数量有所增加(由2 452上升到3 786)。功率超声可以有效抑制大规格铝合金铸锭中大尺寸微观缺陷的出现。     

自动化水浸式超声波检测系统在铝合金铸造组织缺陷分析上的应用

在铝合金铸锭的无损检测时,使用便携式超声探伤设备发现缺陷,然后使用自动化水浸式超声波检测系统对缺陷进行了更加精确的定位。结合显微组织观察和能谱分析等方法,得出该缺陷的性质。因此,自动化水浸式超声波检测技术可以用于铝合金铸锭产品的质量检测和控制。     

熔体超声处理对AZ91镁合金除气的影响

研究了超声处理对AZ91镁合金除气效果的影响。结果表明,采用超声波处理可以有效的去除镁合金熔体中的气体,从而提高铸锭的致密度。超声除气效果与施加功率和处理时间密切相关。在本实验条件下:超声功率105 W,处理时间60 s时除气效果最好,除气率可达73%。超声波不仅具有良好的除气效果,而且可以细化铸锭的铸态组织,均匀细小的组织则有利于气泡的上浮和熔体补缩;经过超声处理后,铸锭的硬度值可从未处理的30.7增大至74,提高了141%。     

超声波功率对ZA27合金凝固组织及力学性能的影响

以ZA27合金为对象,在熔体保温条件下,研究了超声波功率对ZA27合金凝固组织及力学性能的影响.利用金相显微镜、扫描电镜对试样的显微组织、断口形貌进行观察;测试了试样的硬度、磨损性和冲击韧性.结果表明:在500℃保温条件下,采用超声波处理的ZA27合金其显微组织中的晶粒得到细化;当超声波功率较低时,晶粒细化效果不明显,晶粒粗大、耐磨性和冲击韧性均较差;随超声波功率的提高,ZA27合金铸锭中等轴晶数量呈递增趋势且耐磨性、抗冲击性均得到明显提高.     

Effect of ultrasonic power on grain refinement and purification processing of AZ80 alloy by ultrasonic treatment

Ultrasound with different powers was applied to treat AZ80 alloy melt to attain grain refinement or purification processing of the alloy. The influence of ultrasonic powers from 0 W to 1400 W on microstructures of the AZ80 alloy with ultrasonic grain refinement treatment was investigated. The average grain size of the alloy could be decreased from 387 μm to 147 μm after the ultrasound with the optimal power 600 W was applied to treat the melt. The effect of ultrasonic powers from 0 W to 230 W on the inclusion distribution in the ingot that was treated by ultrasonic purification processing was also studied. The optimal ultrasonic power in the ultrasonic purification processing was 80 W. In order to gain insight into the mechanism by which ultrasonic power affected the microstructure of the alloy or inclusion distribution in the ingot, numerical simulations were carried out and the ultrasonic field propagation in the melt was characterized.     

超声波功率对铸锭内的气孔及组织细化的影响

研究了超声波功率对铝合金铸锭内气孔的影响,同时也考察了超声波功率对铝合金铸锭组织细化的影响,分析了超声波对铝合金铸锭内气孔影响的原因。研究结果表明,超声波在金属熔体内产生的空化效应可分为亚空化效应阶段和发展-发达阶段,只有在发展-发达阶段才具有良好的除气效果。     

超声波熔体处理方法对纯铝铸锭凝固组织的影响

研究了超声波熔体处理方法对纯铝铸锭凝固组织的影响，分析了没有添加除气剂不进行超声波处理、只添加除气剂不进行超声波处理、既添加除气剂又进行超声波处理的情况，以及超声波对纯铝凝固组织影响的原因。研究结果表明，采用合适的超声波振动处理时间，可以提高铸锭晶粒的细化率。     

7050铝合金超声半连续铸造试验研究

在7050铝合金半连续铸造过程中引入超声场,试验发现,施加超声后铸锭质量明显提高,晶粒得到细化并向等轴晶发展,气孔减少,抗拉强度增加,裂纹得到抑制。通过分析试验结果发现,超声有改善7050铝合金铸锭质量的作用,这对于7050铝合金大铸锭的工业生产具有一定的理论指导意义。     

熔体超声波处理对Al-5%Si铸锭凝固组织的影响

为了研究超声波对金属熔体凝固过程中的影响,使用Al-5%Si合金进行了实验.在实验中采用几种不同的方法处理金属熔体:不添加除气剂、只添加除气剂、既添加除气剂又进行超声波处理.利用克劳修斯-克拉柏龙方程分析了超声波细化金属铸锭凝固组织的机理.结果表明,除气剂的添加与否对Al-5%Si合金铸锭组织的细化没有影响,铸锭由粗大的柱状晶组织构成;采用合适的超声波处理时间,Al-5%Si合金铸锭的等轴晶获得率大幅度提高,可使整个铸锭组织变为细化的等轴晶组织;超声波振动时间过长将导致铸锭内气孔的增加;根据克劳修斯-克拉柏龙方程,某一强度的超声波引起的压力冲击波作用,导致液相转变为固相,引起了超声波的细晶作用.     

Effect of ultrasonic casting on microstructure and its genetic effects on corrosion performance of 7085 aluminum alloy

The effect of ultrasonic casting on microstructure and its genetic effects on strength, exfoliating corrosion, stress corrosion and electrochemical behavior of 7085 aluminum alloy have been investigated by optical microscope (OM), scanning electron microscope (SEM) and transmission electron microscope (TEM), together with tensile testing, exfoliation corrosion testing, electrical conductivity testing and polarization curve. The results indicate that ultrasonic casting could refine the grain, alleviate segregation and inhibit the formation of coarse nonequilibrium phase in as-cast state; in addition, the dissolution of nonequilibrium phase in the ultrasonic ingot during homogenization turns out to be more thorough. What is more, the plate processed from ultrasonic ingot holds a lower ratio of recrystallization after solid solution, and the corrosion performance of the alloy was improved under T6 temper, without sacrifice of strength, owing to the dispersive distribution of strengthening phase in the matrix and the coarse, sparse GBPs.     

超声场对AZ80镁合金熔体净化的影响

采用施加超声场来实现AZ80镁合金熔体净化,研究不同功率、不同处理时间及不同静置时间对AZ80镁合金净化的影响。结果表明:超声处理镁合金熔体可以加速熔体中夹杂物的分离,实现熔体的净化。当镁合金熔体在650℃经超声功率80W,处理时间60s及静置时间100s时熔体净化效果最好。铸锭中夹杂物越多电导率越小,电导率可以表征铸锭的净化程度。     

超声场作用下Mg-3Ca合金除气及细化的工艺研究

对Mg-3Ca合金熔体进行超声处理来研究超声功率、施振时间和施振温度对合金除气及凝固组织的影响。结果表明,采用超声波处理技术,可以有效去除Mg-3Ca合金熔体中的气体,从而提高铸锭的致密度。超声除气效果与施振功率、处理时间及处理温度密切相关。当施振功率过小、处理时间过短或过长及处理温度过高或过低均不会有良好的除气效果。熔体处理温度为:700℃,超声功率为150W,处理时间为120s时除气效果最好,除气率可达53.8%。另外,超声波在去除熔体中气体的同时,也使得铸锭的凝固组织变得细小、均匀。粗大的树枝晶不利于气泡的上浮和熔体补缩;而均匀、细小的等轴晶则有利于这一点。     

超声波处理时间对铝合金铸锭内的气孔生成及细化的影响

研究了超声波处理时间对铝合金铸锭内气孔的影响,考察了超声波处理时间对铝合金铸锭组织细化的影响,分析了超声波处理时间对铝合金铸锭内气孔影响的原因。结果表明,当以适当的超声波处理时间施加时,可以得到良好的除气效果;处理时间过长,会导致气孔的增加。随着超声波处理时间的增加,铸锭细化率呈急剧增加的趋势,当增加到一定值后,细化率变化幅度变小。细化作用可以大幅度提高铸锭的致密度。