感应加热对半固态AlSi7Mg合金连铸坯温度场和组织的影响

研究了电磁感应重熔加热对半固态ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金铸坯料温度场和组织的影响。结果表明：通过调整加热功率,可使半固态ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金连铸坯料的温度场均匀一致,保证坯料的径向温差差小于１℃;电磁感应重熔加热的兰固态ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金连铸坯料中的初生α（Ａｌ）组小、圆整、分布均匀,但重熔过程不能改变坯料表层组织中初生αＡ（ｌ）枝晶的基本形态。     

重熔感应加热对半固态AlSi7Mg合金坯料温度场的影响

研究了电磁感应重熔加热对半固态AlSi7Mg合金坯料温度场的影响。对于一定高度的感应器,坯料高度存在一个最佳值,此时坯料的轴向温差较小;当坯料超过这个高度时,坯料轴向温差增大;当坯料低于或等于这个高度,并采取适当端部保温措施,可使坯料轴向温差小于2℃。通过调整加热功率,可均匀半固态AlSi7Mg合金坯料的径向温度场,坯料的径向温度差最终小于2℃。     

加热工艺对半固态AlSi7Mg合金的重熔组织的影响

研究了半固态AlSi7Mg合金在不同加热温度制度，不同保温温度，不同保温时间下的显微组织。经电磁搅拌的AlSi7Mg合金在固相线－液相线温度区间保温加热时，共晶相首先熔化，团块状α相逐渐演变成球状。随着保温温度的提高，晶粒形状更圆滑，随保温时间增加，晶粒形状也更圆骨，保温温度太高或保温时间太长时，试样表面有液相析出，靠近表面部位产生大量孔洞，试样在自重作用下变形，随炉加热方式所获得的固相颗粒尺寸比热炉加热方式所获得的固相颗粒尺寸大。     

二次加热工艺对半固态Al-6Si-2Mg合金组织的影响

利用波浪形倾斜板振动装置制备了Al-6Si-2Mg半固态合金坯料,研究了二次加热工艺条件对其组织的影响规律。结果表明,在一定保温时间内,随着保温温度升高,溶质扩散加快,晶界处液相区域趋于连续,液相率升高;在界面自由能作用下,平均晶粒直径先增大后减小,平均晶粒圆度和晶粒密度逐渐降低;当保温温度一定时,随着保温时间的延长,共晶液相不断增加,并形成连续的液相网络把晶粒分开;为降低界面自由能,晶粒直径先增大后减小,而平均圆度一直降低,液相率升高。610℃保温60min时,可获得理想的球形晶粒悬浮于液相的半固态组织。     

变形速率对半固态AlSi7Mg合金变形性的影响

采用Gleeble 1 50 0热模拟机对半固态AlSi7Mg合金触变压缩过程中的变形性进行了研究。结果表明 ,当保温时间为 1 0～ 30s,变形温度为 579℃时 ,随着形变速率提高 ,试样内部最大抗力及最大应力皆呈上升趋势。应变率较小时 ,变形的主导机制由液相流动和阻尼液相流动渐变为颗粒滑动和颗粒塑性变形 ;应变率较大时 ,应力变化可分为三阶段 ,即瞬态激增段、平稳变化段及稳定变化段。瞬态激增段的变形机制由初始的液相流动和阻尼液相流动骤变为颗粒滑动和颗粒塑性变形 ,其它两个阶段为 4种变形机制交互作用。     

半固态AlSi7Mg合金二次加热工艺与组织转变机制

采用电阻炉对用电磁搅拌方法制备的半固态ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金二次加热,结合金相分析研究了半固态组织的转变机制。实验发现,共晶相中的Ｓｉ相通过向α相中扩散溶解,其形状从片层状断裂成点链状颗粒,并随着温度升高颗粒细化球化。片层越薄,这一过程发生的温度越低,速度越快。Ｓｉ溶解到一定程度后共晶部分熔化,初生α相形状、尺寸开始变化。树枝状α相和蔷薇花状α相球化,但前者变大,后者变小为原始尺寸的１／２－１／４。近     

重熔温度对半固态AlSi7Mg合金变形性的影响

采用Ｇｌｅｅｂｌｅ １５００热模拟机对半固态ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金触变压缩过程中不同加热温度的变形性进行研究。结果表明,保温时间为１０～３０ｓ,变形温度为５６９～５８３℃时,合金具有良好的可触变压缩性。在形变速率相同的条件下,随变形温度的升高,试样内部最大形变抗力及最大应力呈下降趋势。     

充填速度与浇口对半固态AlSi7Mg合金成形过程的影响

确定半固态触变成形的边界条件,在半固态表观粘度耦合于流场的动量方程上,建立半固态AlSi7Mg充型过程的计算模型.对不同充填速度、浇口形状以及浇口设置位置下半固态成形过程进行模拟分析.结果表明:半固态合金的充填速度对流态及成形质量具有明显影响,与压铸相比,半固态浇口形状、设置位置等因素对充填流态影响相对较小,所以半固态工艺设计较为灵活.半固态压铸机的充填流量及充填压力取决于浇口面积、充填速度以及合金种类.充填速度决定半固态浆料流动形态,进而影响半固态制件的成形质量.     

AlSi7Mg合金半固态连铸坯料和组织形成研究

研究了电磁搅拌对半固态ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金连铸坯料组织的影响,研究结果表明,电磁搅拌功率是重要的影响因素,搅拌功率越大,球状的初生α－Ａｌ端部形态越圆整,蔷薇状的初生α－Ａｌ越少,尺寸越小,宫铸坯表层的枝晶层越薄;连铸坯料中的出现大量球状初生α－Ａｌ是蔷薇状初生α－Ａｌ二次臂熔断的结果,连铸坯料中出现许多蔷薇状初生α－Ａｌ结果是其二次臂未充分熔断所致。     

成型模具对半固态铝合金组织的影响

在半固态铝合金坯料制备试验中,选用导热系数不同的铜、钢、铁和粘土4种材料作成型模具.试验发现,在半固态制浆工艺参数相同的情况下,随成型模具材料的改变,半固态铝合金坯料的微观组织也不同.模具材料为铜时导热系数大,半固态坯料微观组织中的球晶组织圆整均匀细化,而模具材料为粘土时导热系数小,半固态坯料中微观组织粗大而且倾向于树枝晶.当模具厚度改变时也影响微观组织的形貌.     

电磁搅拌对半固态AlSi7Mg合金初生α—Al的影响规律

研究了ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金半固态等温电磁搅拌过程和连续降温电磁搅拌合金熔体的温度分布。结果表明；在电磁搅拌条件腑氏温度梯度下，可增加初生α－Ａｌ一次臂的长大失去方向优先性，并使一次臂生长速度减慢，二次的长大速度与一次臂的长大速度相迫使ｌＳｉ７Ｍｇ合金出现薇状初生α－Ａｌ。     

铝合金半固态坯料感应加热过程的组织演变及控制

研究了非树枝晶A357铝合金坯料经过多工位旋转式电磁感应加热过程的组织演变规律,对试验结果进行了定量金相分析,并借助理论模型探讨了晶粒演变机制.结果表明,电磁感应加热功率在75 kW的条件下,初生α-Al组织演变过程分为 2个阶段,首先在感应加热从0到303 s,共晶组织熔化,晶粒以合并长大方式生长,晶粒平均直径持续增大;随后初生α-Al晶粒的细化和球化基本同步进行,坯料上、中、下3个部位心部组织平均晶粒直径分别为87.8、85.0、84.9 μm;形状系数分别为0.73、0.69和0.71.α-Al晶粒以奥斯特瓦尔德机制生长,通过奥斯特瓦尔德熟化理论计算出长大因子在2.20～2.70之间.根据计算结果,A356经感应加热后的平均晶粒大小为66.3 μm.     

弱搅拌功率对半固态AlSi7Mg合金浆料组织的影响

采用低过热度浇注和弱电磁搅拌制备浆料技术制备半固态AlSi7Mg合金浆料,研究了弱搅拌功率对合金浆料初生相α-Al形貌的影响以及浆料组织的径向分布.研究结果表明, 在低过热度浇注和弱电磁搅拌条件下,当AlSi7Mg合金液在浇注温度为630 ℃、搅拌功率为0.36 kW时可制备出初生α-Al相形貌呈小而圆整的球状晶粒、组织分布均匀、直径为127 mm的AlSi7Mg合金浆料;在低过热度浇注和弱电磁搅拌条件下,适当提高搅拌功率可改善初生α-Al相形貌,但当搅拌功率提高到一定程度,再增大搅拌功率,初生α-Al相形貌并没有得到进一步改善;从半固态AlSi7Mg合金浆料组织的径向分布看,由边部到心部,浆料的组织形貌从枝晶组织向蔷薇状组织再向球状组织演化.     

SCR过程中浇注温度对A2017半固态合金组织的影响

根据SCR技术的基本原理，采用有限元的方法计算出了不同浇注温度下SCR技术制备A2017半固态合金过程中的温度场。利用自行设计的单辊剪切／冷切技术（SCR技术）试验机进行一系列实验，研究了浇注温度对A2017半固态合金内部组织的影响。根据模拟与实验分析得出了最佳浇注温度范围，在730－750℃温度范围内浇注，可制得具有细小均匀球形或随球形晶粒组织的A2017半固态合金。     

搅拌工艺对半固态铝合金组织与性能的影响

为获得半固态铝合金理想的组织和力学性能,以ADC12铝合金为研究对象,分析了不同搅拌工艺参数对半固体组织和力学性能的影响.实验结果表明,搅拌剪切初始温度在580℃,搅拌剪切时间在25min时获得布氏硬度值最大,此时的金相组织细化明显,晶粒尺寸最小.     

机械搅拌对半固态ZA27合金组织和性能的影响

研究不同等温温度、搅拌速度、搅拌时间等工艺参数对半固态ZA2 7合金力学性能和组织的影响 ;结果表明ZA2 7合金等温搅拌温度在 470℃～ 480℃ ,搅拌 10min～ 15min时 ,获得的性能和组织较好 ,搅拌强度越高 ,搅拌后获得的组织和性能越好。     

基于ANSYS的连铸坯感应加热温度场数值模拟

应用感应加热理论,建立了电磁场与温度场耦合的有限元数学模型,利用大型通用有限元分析软件ANSYS对钢坯的感应加热过程进行了模拟分析,得到了随时间变化的工件温度分布图,并分析了感应加热整个温升过程的特点与影响因素,结果表明,通过调整加热装置的频率、激励电流等工艺参数,可以达到铸坯均温的目的。     

浇注长度对半固态AlSi9Mg组织的影响

利用自制的倾斜冷却剪切流变装置,研究了浇注长度对半固态ZAlSi9Mg水淬组织和流变压铸组织的影响。结果表明,浇注长度对半固态AlSi9Mg合金的水淬组织影响较大,随着浇注长度的增加,固相率增加。浇注长度为500 mm时,初生固相率为48%,平均晶粒尺寸为50μm,形状因子为0.57。流变压铸后AlSi9Mg合金组织明显细化,浇注长度对流变压铸AlSi9Mg合金组织初生固相率影响较大,对晶粒尺寸和形状因子影响较小,浇注长度为500 mm时,平均晶粒尺寸为7.13μm,形状因子为0.7。     

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。     

温度和应变速率对半固态AlSi7Mg合金变形性的影响

采用Gleeble-1500热模拟试验机研究了温度和应变速率对半固态A1Si7Mg合金变形性的影响。从中得知,半固态合金的压缩流动应力不仅是变形温度的函数,而且是应变速率的函数,变形温度和应变速率决定了半固态压缩变形的特征。