Al-8%Si铝硅亚共晶合金电磁离心铸造凝固组织研究

采用电磁离心铸造的方法制各Al-8%Si的铝硅亚共晶合金空心管坯,研究了电磁场(electromagnetic ficId,EMF)对合金凝固宏观及微观组织的影响.结果表明,与传统离心铸造的铝硅亚共晶合金微观组织相比,施加电磁场后凝固组织中α-Al相得到细化,柱状晶随磁场强度增加逐渐成为等轴晶;共晶硅相尺寸在减小,片层间距增加,在硅片层间发现了断裂的共晶硅颗粒.     

脉冲电流对过共晶铝硅合金凝固组织及力学性能的影响

将脉冲电流应用于过共晶铝硅合金的凝固过程中,通过改变脉冲电流参数(如峰值电流、脉冲占空比、脉冲频率),研究了各个参数对过共晶铝硅合金凝固组织及性能的影响。实验结果表明,脉冲电流对过共晶铝硅合金凝固组织的细化效果明显;经过脉冲电流处理后,合金试样的显微硬度、布氏硬度均得到很大提高,力学性能明显改善。     

软接触电磁连铸铝硅共晶合金凝固组织研究

采用软接触电磁连续铸造的方法制备铝硅共晶合金空心管坯,研究了电磁场对合金凝固组织的影响.结果表明,与传统连续铸造的铝硅共晶合金微观组织相比,施加电磁场后凝固组织中α-Al相得到细化,出现了颗粒状初生硅相;随着磁场强度的增加,初生硅的含量减少、平均尺寸减小,形状有球化趋势.     

快速凝固过共晶铝硅合金材料的研究进展

快速凝固技术是改善过共晶铝合金组织和提高其性能的有效手段,快速凝固过共晶铝硅合金是具有巨大应用潜力的活塞材料。对快速凝固过共晶铝硅合金材料的成分、组织结构特点,制备理论及工艺,性能及其强化机理进行了综合评述。     

氧化铝纤维对锌合金复合材料凝固组织的影响

利用挤压铸造制备了氧化铝纤维增强锌合金复合材料，研究了氧化铝纤维对锌合金复合材料凝固组织的影响。结果表明，在复合材料中，纤维与基体间存在致密界面层，合金元素通过适当的化学反应可改善纤维与基体的结合；在凝固过程中，氧化铝纤维可作为锌合金共晶体非自发形核的衬底，纤维／基体界面上的硅在共晶体的共生生长过程中起了领先相作用，导致复合材料的共晶转变由铝硅共晶转变和锌铝共晶转变两者组成     

铝活塞的凝固方向及其对质量的影响

铝活塞因其工作条件及现代发动机的强化,对其质量要求很高。虽有国家标准,但生产上对其质量的控制更多的是高于国家标准,以求获得优质产品。为此,活塞常因内在质量如机械性能(抗拉强度,延伸率),物理性能(硬度、热膨胀性)及表面状态(孔眼、缩松)达不到要求而报废。分析原因,多与活塞铸造时,它在型腔中的凝固方式和方向有关。一、铝活塞常用合金的凝固特点: 铝活塞常用的合金有1)铝硅铜合金;2)铝硅共晶合金。随着现代发动机的强化,铝硅铜合金正在被淘汰,趋于采用过共晶铝硅合金,但在我国仍多采用铝硅铜合金,它们的化学成份见表1。其中对合金凝固方式影响最大的主要是Si,其次是Cu。Al—Si和Al—Cu合金的凝固方式分别列于表2。     

铸造Al2O3／ZA4Cu3复合材料凝固组织研究

采用挤压铸造制备了Ａｌ２Ｏ３短纤维增强锌合金复合材料,研究了其凝固组织。结果表明,复合材料的组织致密,纤维分布均匀,基体组织细小;纤维与基体间存在明显的界面层,合金元素通过适当的化学反应可改善纤维与基体结合;在凝固过程中,纤维可作为锌合金共晶体非自发形核的衬底,纤维／基体界面上的硅在共晶体的共生生长过程中,起了领先相作用,导致复合材料的共晶转变是由铝硅共晶转变和锌铝共晶转变组成。     

海外文献速报

20110301门井浩太,大开智哉,草本佑记,等.磷对Al-Si共晶合金共晶组织变质处理的影响.铸造工学,2010,82(4):203-211.虽然对于Al-Si合金中的共晶凝固现象以及硅的变质机理     

氧化铝短纤维增强锌合金复合材料的凝固组织与界面

利用挤压铸造制备了氧化铝短纤维增强锌合金复合材料，研究了其凝固组织与界面。结果表明，复合材料的组织致密，纤维分布均匀，基体组织细小；纤维与基体间存在明显的界面层，合金元素通过适当的化学反应可改善纤维与基体的结合；在凝固过程中，氧化铝纤维可作为锌合金共晶体非自发形核的衬底，纤维／基体界面上的硅在共晶体的共生生长过程中起了领先相作用，导致复合材料的共晶转变是由铝硅共晶转变和锌铝共品转变两者组成。     

高低温熔体混合处理对过共晶铝硅合金凝固组织的影响

采用高低温熔体混合处理工艺研究了熔体混合温度和混合后的保温时间对Al-20%Si过共晶铝硅合金凝固组织的影响。熔体混合处理过程中,高温低硅熔体倒入低温高硅熔体进行混合。研究结果表明,熔体混合处理后,Al-20%Si过共晶铝硅合金具有过共晶和亚共晶铝硅合金的组织特点,而初晶硅和α(Al)固溶体同时得到细化。     

Al-Si7-Mg消失模振动凝固组织半固态热处理

利用消失模铸造振动凝固技术,得到Al-Si7-Mg合金的近等轴晶组织。在此基础上研究了580℃不同时间保温半固态等温热处理(SSIT)组织中α-Al晶体的形貌与尺寸变化。结果表明:合金580℃保温1h,得到α晶粒的等积圆直径在50~150μm的分布比例达85%,α晶粒圆度均值1.41。通过凝固动力学和热力学分析,得出半固态热处理过程中,低熔点的三元共晶和二元共晶相首先熔化,并随着溶质元素扩散速度的增加,液相不断增多,α晶体形状大小不断改变;当液相率达到平衡之后,α晶粒在界面张力的作用下,不断圆整球化,合并长大。半固态热处理α枝晶演变形式明显不同于等轴晶演变过程。     

亚共晶Al-Si合金凝固过程的热分析研究

用热分析技术分析亚共晶Al—Si合金的凝固过程，发现样杯模数、样杯结构是影响其凝固过程特征的主要因素。通过试验确定其参数可准确分析该合金的凝固过程。     

振动对铝合金消失模铸造的影响

在铸件凝固过程中对金属液施加一段时间的振动,可以显著增加液相内结晶核心,使铸件最终凝固组织细化和力学性能提高,此外,振动还可以大大提高金属液的充型能力。本文主要研究了振动对铝合金消失模铸造过程的影响。     

尾座的消失模铸造工艺及其模拟

通过分析尾座的结构、使用条件及技术要求,对该件进行了消失模铸造工艺设计;利用ProCaSt软件进行消失模铸造充型过程模拟,并对模拟结果进行了分析讨论。结果表明,尾座铸件的消失模铸造工艺方案是合理可行的。     

铝镁合金消失模铸造技术研究及应用新进展

阐述了铝镁合金消失模铸造技术的现状,重点介绍了铝镁合金消失模铸造在浇注充型、振动凝固、压力凝固、壳型铸造等技术研究方面的新进展。作者认为,消失模铸造铝镁合金,必须重点解决针孔、缩松等缺陷,提高液态合金的充型能力和铸件的力学性能。     

压力场对ZL101铝合金消失模铸造性能的影响

采用自行研制的压力凝固试验装置,研究了ZL101铝合金消失模铸造过程中,不同的压力和加压速率对铸件性能的影响.试验结果表明,随着外加压力的增加.铸件的密度和力学性能逐步提高,孔隙率显著降低,当外加压力达到0.5MPa以上时,ZL101消失模铸件的力学性能提高趋缓;加压时,不同的加压速率对消失模铸件的密度及性能影响很大,当加压速率为0.003～0.030 MPa/s时,铝合金消失模铸件性能较好;由于在压力下凝固,ZL101铝合金消失模铸件针孔等缺陷减少、密度提高,铸件耐腐蚀性进一步提高.     

镁合金消失模铸造压力凝固工艺研究

利用消失模铸造压力凝固技术增强AZ91D镁合金补缩能力,对消失模铸造压力凝固中的加压过程和铸件表面凹陷进行了分析计算,并进行了温度场模拟。结果表明:开始加压时的金属液温度应高于590℃,加压时间应控制在250s内。消失模铸造压力凝固的试样热节处表面易产生凹陷,凹陷量与壁厚成正比。为防止铸件表面产生凹陷,改进了浇注系统,增加了补缩冒口,实现顺序凝固,使凹陷转移至最后凝固的浇注系统和冒口部位,并将该工艺应用于复杂缸盖零件的成形。     

Design and application of a multichannel “cross” hot tearing tendency device: A study on hot tearing tendency of Al alloys

Hot tearing is one of the most serious defects during the casting solidification process. In this study, a new type of multichannel “cross” hot tearing device was designed. The hot cracks initiation and propagation were predicted by the relationship between temperature, shrinkage force and solidification time during the casting solidification process. The reliability and practicability of the multichannel “cross” hot tearing device were verified by casting experiments and numerical simulations. The theoretical calculation based on Clyne-Davies model and numerical simulation results show that the hot tearing tendency decreases in the order: 2024 Al alloy>Al-Cu alloy>Al-Si alloy at a pouring temperature of 670 °C and a mold temperature of 25 °C. Feeding of liquid films at the end of solidification plays an important role in the propagation process of hot tearing. The decrease of hot tearing tendency is attributed to the feeding of liquid film and intergranular bridging.

     

铸造CAE技术及其在消失模与V法铸造中的应用

随着计算机硬件条件的改善和铸造CAE技术的发展,铸造CAE软件在实际生产中起着越来越重要的作用。本文介绍了铸造CAE技术的基本思路和原理;并给出了华铸CAE款件在消失模与V法铸造中的一些应用实例,应用表明现阶段的铸造CAE软件能够准确地预测铸件在充型凝固过程中可能产生的缺陷．从而辅助工艺人员进行工艺优化,指导实际铸件生产。     

铝合金铸件凝固过程效应力数值模拟

通过铝硅合金准固态力学行为和流变性能的测试，获得了该合金铸件凝固过程应力应变本构方程。并在此基础上开发了考虑材料高温力学性能，分析三维轴对称铸件凝固过程热粘弹塑性问题的热应力模拟程序，对带热节铝硅合金铸件的计算表明，计算结果与实验结果吻合较好。