螺旋式环缝电磁搅拌处理对7075合金组织的影响

研究了螺旋式环缝电磁搅拌熔体处理技术对7075铝合金凝固行为的影响,分析了不同搅拌电流和浇注温度对合金凝固组织的影响。结果表明,螺旋式环缝电磁搅拌熔体处理技术可以使合金熔体在电磁搅拌条件下受到强剪切处理,剪切速率很大,在整个熔体体积内实现熔体的周向、径向和轴向的运动,最终得到整个熔体体积內均匀分布的温度场和成分场。相比于普通铸造,螺旋电磁搅拌条件下,可以实现7075铝合金的强制均匀凝固,合金凝固显微组织分布均匀细小。随着搅拌电流的增大晶粒组织变得更加细小均匀,当搅拌电流增大到30A时,凝固组织变化不大;随着浇注温度的升高晶粒组织变得粗大、枝晶化,但是相比普通铸造,晶粒组织对浇注温度的依赖性减弱。     

电磁搅拌时间对半固态A356合金凝固组织的影响

应用变频控制的电磁搅拌装置对低过热度浇注的A356合金熔体进行短时弱电磁搅拌,探讨了不同的搅拌时间对合金凝固组织中的初生α-Al相和共晶相形貌与分布规律的影响,从而得到最佳的电磁搅拌工艺参数.研究表明,A356合金熔体在620℃浇注,并经频率为30 Hz的电磁搅拌15 s,在615℃保温10 min后,初生α-Al的平均等积圆直径为55.70μm,平均形状因子达到了0.86,共晶组织颗粒细小、致密且分布均匀,此条件下得到的半固态A356合金浆料的室温凝固组织形貌最好.     

电磁搅拌铝合金热模浇注温度对其凝固行为的影响

将电磁搅拌后不同过热温度的A356铝合金熔体浇注到约550 ℃的高温铸型中制备半固态浆料.利用光学显微镜和Image-Pro Plus图像分析软件对获得的浆料组织进行分析,研究了A356合金过热熔体在浇注过程中的凝固行为.结果表明,过热温度为710 ℃的合金熔体在随后的浇注过程中形核率小,浆料中α-Al初晶仍为发达的树枝晶组织.过热温度为670 ℃时合金熔体浇注时有效形核率开始大幅增加,初晶在数量和形状上逐渐由树枝晶趋向于非枝晶.过热温度为630 ℃的合金熔体经浇注获得的浆料组织中,平均圆整度为1.35的非枝晶在初晶中所占的比率达到约60%,晶粒平均尺寸约为30 μm.     

低过热度浇注弱电磁搅拌下半固态Al-30Si合金凝固特性分析

在凝固理论框架下充分揭示搅拌作用下合金凝固及颗粒形核和生长规律,对深入理解电磁搅拌条件下合金凝固组织形态演化过程具有重要意义.从搅拌对合金熔体运动状态的影响、低过热度浇注、弱电磁搅拌对形核的影响等角度对Al-30Si合金的凝固过程进行了理论分析.分析结果表明,搅拌时液态熔体的切向速度分量占主导地位,轴向和径向分量与切向分量相比很小,可视为零;在低过热度浇注、弱电磁搅拌过程中,低过热度浇注直接导致形核率大幅增加、电磁搅拌间接导致形核率急剧增加.     

电脉冲孕育处理温度对AlSi7Mg合金凝固组织的影响

通过对不同温度下电脉冲孕育处理前后AlSi7Mg合金的凝固组织进行金相分析，结果表明，电脉冲孕育处理使凝固组织得到明显改善，晶粒细小且成均匀等轴状，而未经孕育处理的合金在铸态下呈现粗大的柱状晶。另外发现在近液相线温度下进行低温浇注也可以起到细化晶粒的作用，且在630℃下对熔体进行电脉冲处理后浇注得到的凝固态组织最好。     

环缝式电磁搅拌技术对挤压铸造7075铝合金组织和性能的影响

研究了不同熔体处理方法(普通电磁搅拌、化学细化法和环缝式电磁搅拌)对挤压铸造7075铝合金凝固组织及力学性能的影响规律。研究结果表明,环缝式电磁搅拌熔体处理技术显著减弱了普通电磁搅拌所固有的集肤效应对合金凝固组织的影响,增加了熔体所受的平均剪切速率,同时增加了单位体积熔体的散热面积,促使合金熔体的温度场和成分场更加均匀,有利于熔体"凝固初期晶核"瞬间大量生成,有利于获得细小均匀的凝固组织。对合金熔体同时进行环缝式电磁搅拌和添加Al-Ti-B化学细化剂处理,挤压铸造的7075铝合金显微组织变得更加细小、均匀、圆整,晶粒尺寸缩小为69μm,形状因子达到0.62。同时有效地提高了合金的力学性能。     

变质工艺对过共晶Al-Si合金连铸坯组织的影响

采用美国标准TP-1模具及模拟方法,研究了Al-Si-P变质剂的加入量、熔体浇注温度以及变质保温时间对过共晶Al-Si合金连铸坯料凝固组织的影响规律.结果表明,Al-Si-P变质剂加入量(超过0.02%)和变质保温时间对合金显微组织细化的影响不明显;而浇注温度对初生Si的大小分布影响较大,浇注温度越高,初生Si越细小、分布也越均匀.在合适的工艺匹配条件下,可以获得初生Si细小、形貌较为规则圆整、分布均匀的显微组织.     

超声场作用下Mg-4Al-1Si合金凝固组织

采用自行研制的镁合金熔体超声处理装置对Mg-4Al-1Si合金熔体进行处理,研究超声处理功率、超声处理时间和超声处理温度对其凝固组织及相形貌的影响。结果表明:超声处理可以显著细化Mg-4Al-1Si合金的凝固组织,适当提高超声功率和处理温度以及适当延长处理时间均可增强细化效果。650℃Mg-4Al-1Si合金熔体经270W超声处理50s可以取得较好的细化效果,平均晶粒尺寸为107μm,为未经超声处理合金晶粒尺寸(383μm)的28%。另外,经超声处理的Mg-4Al-1Si合金中Mg2Si相由未经超声处理时的粗大汉字状转变为细小、弥散分布的颗粒状。     

电磁搅拌对半固态Al-Zn-Mg-Cu合金组织影响及工艺

采用新型多层电磁搅拌法对半固态Al-Zn-Mg-Cu合金进行试验,研究了搅拌方式、浇注温度、搅拌速率和搅拌时间对合金性能的影响及机理。结果表明,使用多层反向搅拌法最佳,优化工艺参数：浇注温度为640℃、搅拌速率为3 000 r/min、搅拌时间为30 s,该条件下能够获得具有良好晶粒尺寸和形貌的半固态浆料组织。采用多层反向电磁搅拌可增强合金熔体的流动性,提高温度场和溶质场的均匀性,使合金熔体的紊乱程度更高,改善初生相的尺寸和形貌。     

Bi-20.5Te合金熔体结构转变及其对凝固的影响

通过对Bi-20．5Te合金熔体电阻率随温度变化的研究，发现合金熔体在642℃时存在着液一液结构转变。分析Bi-Te合金熔体在不同成分和不同温度的原子结合规律，认为这种结构转变是由于熔体中的原子团簇变化引起的。将Bi-20．5Te合金分别在熔体结构转变前温度（600℃）、结构转变后温度（700℃）的范围内熔炼、保温，测定相应的凝固曲线，并观察凝固组织。结果表明，相对于在结构转变前保温处理的熔体，将合金在700℃保温处理后，凝固时所需过冷度增大，释放凝固潜热更加剧烈，并且凝固组织显著细化。产生这种现象的原因是由于熔体结构内的Bi—Bi同类原子团簇，以及具有共价结合的Bi—Te原子团簇在高温下被打破，熔体趋向均匀，对凝固过程中的原子扩散造成影响，进而影响合金的凝固行为及组织。     

Effects of solidification and melt treatment on microstructure and mechanical properties of cast ZA27 alloy

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＺｉｎｃ ａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙＺＡ2 7ｈａｓｔｈｅｂｅｓｔｃｏｍｂｉｎｅｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ,ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｗｅａｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ,ａｍｏｎｇｚｉｎｃｂａｓｅｄａｌｌｏｙｓｃｏｎｔａｉｎｉｎｇａｈｉｇｈｃｏｎｔｅｎｔｏｆａｌｕ ｍｉｎｕｍ[1] .Ｗｉｄｅｒａｎｇｅｓｏｆａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｈａｖｅｂｅｅｎｆｏｕｎｄｆｏｒｔｈｉｓａｌｌｏｙ ,ａｎｄｆｏｒｂｅａｒｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｓｉｔｒｅ ｐｌａｃｅｓｔｉｎａｎｄａｌｕｍｉｎｕｍｂｒｏｎｚｅ .Ｉｎｏ…     

Effect of melt pulse electric current and thermal treatment on A356 alloy

Effects of the melt pulse electric current and thermal treatment on solidification structures of A356 alloy were investigated.In the experiments.the low temperature melt(953K and 903K)treated by pulse electric current was mixed with high temperature metl(1223K).By the control experiments,the results show that the solidification structure of A356 alloy is refined apparently by the pulse electric current together with melt thermal treatment process,and the mechanical properties.especially the elongation ratio of the specimen treated is improved greatly.The structure change of the melt by pulse electric current and melt thermal treatment is the main reason for the refinement of the solidification structure of A356 alloy.     

Effects of melt treatment temperature and isothermal holding parameter on water-quenched microstructures of A356 aluminum alloy semisolid slurry

The semisolid slurry of the A356 aluminum alloy was prepared by self-inoculation method (SIM), the effects of melt treatment temperatures and isothermal holding parameters on water-quenched microstructures of A356 aluminum alloy semisolid slurry were investigated, and the solidification behavior of the remaining liquid phase (secondary solidification) was analyzed. The results indicate that the melt treatment temperature has significant effects on the final semisolid microstructures. The semisolid slurry which is suitable for the rheological forming can be produced when the melt treatment temperature is between 680 and 690 °C. During the isothermal holding process, the growth rate of the primary particles conforms to the dynamic equation of D_t³–D₀³=Kt, and the coarsening rate of the primary particles is the fastest when the isothermal holding temperature is 600 °C. Additionally, the isothermal holding time also has obvious effect on the secondary solidification microstructures. The secondary particles are the smallest and roundest when the isothermal holding time is 3 min. The amount of the secondary particles gradually increases with the increase of isothermal holding temperature, and the eutectic reaction therefore is confined into small intergranular areas, contributing to the compactness of the final solidified eutectic structures.     

Heat transfer characteristics of lost foam casting process of magnesium alloy

1 Introduction The growing demand for mass reduction in aerospace and automotive industries has greatly increased the magnesium application. Currently, casting is the main industrial forming method for magnesium alloys, but the lag of research and develop…     

Al-18%Si合金凝固组织与熔体状态的相关性

本文以直流四电极法探索了Al-18%Si合金在升温过程中熔体的电阻率-温度（-ρT）关系,根据在800~950℃及950~1050℃区间-ρT的异常行为分析认为,后者对应液-液结构转变,其间原先的Si原子团簇被打破,原子重新排列形成新的细小团簇,液体结构更加均匀,而前者则为预转变。依据上述信息采取不同温度分别进行熔体过热处理来探索其凝固组织的差别,结果发现,相对于常规熔炼温度,在高于熔体结构转变温度（1150℃）进行熔体过热处理,初晶硅明显细化,而在预转变状态进行熔体过热处理并不能明显改变凝固行为和组织。     

Preparation of Al-Zn-Mg-Cu alloy semisolid slurry through a water-cooled serpentine pouring channel

The semisolid slurry of Al-Zn-Mg-Cu alloy was prepared through a self-designed water-cooled copper serpentine pouring channel(WSPC) machine. Influences of pouring temperature, the number of turns and the cooling water flow rate on the microstructure of the semisolid Al-Zn-Mg-Cu alloy slurry were investigated. The results show that the semisolid Al-Zn-Mg-Cu alloy slurry with satisfactory quality can be generated by the WSPC when the pouring temperature is in the range between 680 ℃ and 700 ℃. At a given pouring temperature, the average grain size of primary α-Al decreases and the shape factor increases with the increase of the number of turns. When the cooling water flow rate is 450 L·h~(-1), the obtained semisolid slurry is optimal. During the preparation of the semisolid Al-Zn-Mg-Cu alloy slurry with low superheat pouring, the alloy melt has mixed inhibition and convection flow characteristics by "self-stirring". When the alloy melt flows through the serpentine channel, the chilling effect of the inner wall of the channel, the convection and mixed inhibition of the alloy melt greatly promote the heterogeneous nucleation and grain segregation. This effect destroys the dendrite growth mode under traditional solidification conditions, and the primary nuclei gradually evolve into spherical or nearspherical grains.     

基于3D-CAFE法的连铸Ag-28Cu合金凝固组织的数值模拟

基于3D-CAFE法对连铸法制备的Ag-28Cu合金的凝固组织进行了模拟,研究了表面换热系数、浇注温度和拉速对凝固组织的影响。结果表明,增大表面换热系数、降低浇注温度、提高拉速,可起到细化晶粒的效果。在最佳工艺条件为表面换热系数1800 W/(m2·K)、浇注温度830℃、拉速1.5 m/min时,Ag-28Cu合金的凝固组织等轴晶比例最大,且晶粒较细。     

过共晶Al-Si合金初晶Si相的细化机理

利用熔体快速凝固和液态结构遗传原理,针对A390合金近液相线铸造半固态坯料的制备,探讨过共晶Al-Si合金初晶Si演变及细化的机理。试验研究了铸造速度为120mm/min和冷却水流量为0.05m3/min条件下,高于液相线10～100℃范围内不同的浇注温度对初晶Si尺寸形貌的影响。结果表明,近液相线半连续铸造过程可以对初晶Si的形核和长大提供合理的速度匹配,有利于均匀形核和抑制初晶Si的异常生长,仅控制工艺参数即可实现在不添加变质剂和细化剂条件下对初晶Si尺寸、形貌和分布的改善,得到具有细小且均匀分布的初晶Si相,这对于简化工艺、节约资源和降低成本具有实际意义。     

双超声场对A356半固态浆料凝固组织的影响

试验研究了双超声场中,施振温度和处理区域距离,对流经处理区的A356铝合金半固态浆料凝固组织的影响规律。结果表明,双超声场对凝固组织的细化、球化效果较好。浇注温度为630℃并施振所获得的金相组织晶粒最细小,球化最均匀。而随着施振温度升高,晶粒反而变得粗大。同时,由于超声波的衰减,当处理区域距离为5mm时,获得的组织最好。     

利用余热在介质中连续冷却获奥一贝型球铁

本试验研究不同合金含量的球墨铸铁在铸件凝固后置于岩棉介质中分阶段连续冷却获得的奥一贝型的组织，用此法取取代盐浴等温淬火工艺以达到简化工艺、降低成本的目的。试验中加入合金ｗ（Ｍｏ）＝０．４％、（Ｃｕ）＝０．６％、（Ｍｎ）＝２％～３％，浇注试样，凝固后空冷至４５０℃放入保温介质中，缓慢连续冷却至室温可获得奥一贝型组织，ＨＲＣ＞４７，ａ_k＞２６Ｊ／ｃｍ~２。