A380铝合金半固态坯料二次加热工艺及组织演变

研究了近液相线铸造A380铝合金在563、573及583℃保温5~60min的二次加热工艺条件下的组织演变。结果表明,随着保温温度的升高和保温时间的延长,晶粒平均等积圆直径增加,晶粒圆整度降低,温度越高,变化的趋势越快。半固态坯料加热温度为583℃,保温时间为20min时,能够获得较好的二次加热组织。此时,晶粒平均等积圆直径为49.74μm,晶粒平均圆整度为1.75。     

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     

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.     

LY12合金半固态二次加热工艺及组织演变

研究了倾斜式冷却剪切技术制备的LY12铝合金半同态坯料在二次加热时加热温度和保温时间对其组织的影响.研究表明,二次加热可使团块状相逐渐演变成球状相;随保温温度及保温时间的增大,初生相的生长和球化速度变快;保温温度过高或保温时间过长,试样易发生变形;二次加热最佳工艺为610～615℃保温10～15min,此时晶粒大小为55～65μm,液相率为43%～45%;高于620℃时,试样在重熔过程中易发生严重变形.     

ZL101合金半固态二次加热

采用半固态合金二次加热，对半固态坯料施加合理的二次加热路径，重新获得适于后续加工的具有近球状固相颗粒均匀分布的半固态组织。采用功率为20kW，频率为30kHz的高频感应加热装置，研究了采用再熔融加热法制备的ZL101半固态合金坯料的二次加热过程。结果表明：为了获得适于最终成形的半固态组织，有必要把半固态坯料二次加热过程分为几个加热速率不同的加热阶段，然后在半固态温度区间某一需要加工温度下进行适度保温。通过实验给出了ZL101合金半固态坯料二次加热条件，并讨论了二次加热条件对半固态组织演化的影响。     

半固态铝合金AlSi6Mg2的二次加热工艺研究

针对半固态AlSi6Mg2合金的二次加热，实验优化了线圈和坯料的尺寸，保证了坯料加热过程中各个部位的温度均匀性；制定出单工位感应加热和六工位连续加热的二次加热工艺，在六工位连续操作过程中每个坯料加热11．5min，平均每2．3min提供一个加热完成的坯料，在工艺流程上实现了二次加热和半固态压铸的很好衔接。分析了二次加热过程中的组织演变．最终得到从坯料外形到内部组织都适合于半固态压铸的坯料。     

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℃.     

采用蛇形通道浇注法制备半固态6061铝合金浆料

采用蛇形通道浇注工艺制备半固态6061铝合金浆料.研究浇注温度、弯道数量和弯道内径对显微组织的影响,并分析半固态浆料在浇注过程中的显微组织演变机理.结果表明:控制浇注温度在液相线附近可以细化晶粒、提高晶粒圆整度,并且增加弯道数量和降低弯道内径可以有效增加初生α(Al)晶粒的形核率.初生晶粒不仅由合金熔体受激冷形核和异质...     

半固态改性6061铝合金流变压铸试样组织及力学性能

采用石墨质蛇形通道浇注复合流变压铸工艺进行半固态改性6061铝合金流变压铸成形。对比分析了传统液态压铸和流变压铸的改性6061铝合金试样的显微组织;研究了Si含量对半固态改性6061铝合金流变压铸试样组织及力学性能的影响。结果表明,相比于传统液态压铸,半固态改性6061铝合金流变压铸试样组织中的初生α-Al晶粒明显细化和球化,由粗大的枝晶演变为细小的球状晶或近球状晶。增加Si含量可以有效细化试样组织中的初生α-Al晶粒,并提升流变压铸试样的力学性能,当Si含量由0.6%增加至2.6%时,初生α-Al的平均晶粒直径由58μm左右逐渐减小至31μm左右,抗拉强度由（107±4） MPa逐渐增加至（209±14） MPa,伸长率由2.2%±0.3%逐渐增加至5.5%±0.5%。     

水平机械搅拌6061合金半固态坯料组织性能研究

采用水平出料方式连续生产半固态浆料的装置,制备了6061铝合金半固态浆料,研究了搅拌温度、搅拌速度对半固态组织的影响,并且阐述了半固态对铝合金的强化机制。结果表明,搅拌温度过高或过低都对半固态组织不利,较为合适的温度是610℃左右;当搅拌速率越高时,半固态的晶粒越细小,越圆整,但过高的搅拌速率也易引入气体夹杂物;经过半固态处理的6061铝合金的力学性能比普通浇注试样有所提高。     

半固态A356合金的二次加热工艺研究

在二次加热过程中,为了使坯料中的温度均匀分布并获得细小的球化组织,必须准确控制加热电流、加热时间与坯料温度之间的关系。以A356合金为对象,采用中频电磁感应器进行了二次加热工艺的研究。结果表明,对于尺寸为45mm×70mm的棒状坯料,线圈尺寸取70mm×100mm,加热路线采用三段加热+保温,经过约10min的二次加热,坯料达到了预期的状态,可以满足后续成形的要求。     

A356铝合金半固态成形坯料二次加热工艺的优化

使用多工位电磁感应旋转加热装置对A356圆棒料进行重熔加热。选用不同的加热功率和工位,得到不同的非树枝晶组织,借助晶粒参数(如晶粒平均大小、形状系数、固相率等)对得到的显微组织进行研究,选出综合指标最优的加热工艺,再对该工艺加热的坯料压铸成阶梯试样。通过对阶梯试样性能分析,验证了该工艺的合理性和优越性。结合凝固理论,分析了坯料二次加热的演变规律。     

蛇形通道浇注制备半固态A356铝合金浆料微观组织的演变

对蛇形通道浇注制备半固态A356铝合金浆料过程中初生α-Al晶粒的球化进行了研究。结果表明,在蛇形通道内过冷的合金熔体受到内壁的激冷后生成大量细小自由晶和树枝晶,这些晶粒大部分被游离到蛇形通道的中心区域进行增殖,然后一部分经过直接球化和熟化作用演变成球形晶粒,另一部分长成尺寸较大的树枝晶。经过蛇形弯道的作用后,这些长大的树枝晶的二次臂从根部开始缩颈并分离,分离出的二次臂和断臂的树枝晶在蛇形通道里分别经过初步球化和熟化后变成近球形颗粒和蔷薇状组织,最后在收集坩埚里进一步演变成球形颗粒。     

AZ91D镁合金的半固态加工研究

研究了AZ91D镁合金热挤压坯料在二次加热过程中的组织演化，探讨了AZ91D合金在二次加热过程中液相产生的机理，给出了液相体积分数与再结晶组织的关系。试验证明：提高二次加热的升温速度可以细化再结晶晶粒，增加一定条件下的液相体积分数，从而改善合金坯料的触变性能。采用半固态工艺压铸了汽车空压机连杆，对压铸件进行了质量评价。     

流变铸轧AZ91D镁合金半固态组织演变特点

采用旋转管浇注法制得AZ91D镁合金半固态浆料,在水平双辊铸轧机上进行了流变铸轧试验研究,对铸轧前后组织的特点进行了分析比较.结果表明,铸轧可使初晶更加圆整,620 ℃浇注温度下,静置时间短,铸轧对初晶圆整化效果更加显著;铸轧后初晶尺寸略微减小,分布更加均匀;铸轧后薄板面上的初晶晶粒密度低于半固态浆料的晶粒密度,620 ℃浇注温度下,铸轧后晶粒密度显著下降.     

Al-4Cu-Mg合金半固态压缩过程中的微观组织演变

研究了SIMA法制备的半固态Al-4Cu-Mg合金在不同变形温度、变形程度和应变速率下压缩变形时的微观组织演变．并研究了半固态Al-4Cu-Mg合金在高温变形条件下的微观组织形态。研究结果表明，在半固态条件下，品粒平均尺寸随变形温度的升高而增大：从540℃到560℃，品粒平均尺寸增大了2％～9％，而从560℃到580℃，晶粒平均尺寸增大了3％～16％，后者的增幅比前者大、变形程度增大，晶粒平均尺寸减小．同一试样大变形区的晶粒平均尺寸比小变形区的晶粒平均尺寸小4％～15％。应变速率减小，晶粒平均尺寸增大．晶粒变得圆整。     

机械搅拌法制备半固态铝合金的研究

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浆料,研究了不同温度、搅拌速率、搅拌时间、冷却速率下半固态组织的变化规律.结果表明,制备浆料的温度越低,搅拌速率越大,搅拌时间越长,冷却速率越快,固相颗粒越细小、均匀、圆整.制备半固态Y112铝合金非枝晶组织的理想工艺参数:搅拌温度为570～575℃、搅拌时间为5 min、搅拌速度为600 r/min.     

超声振动制备5052合金半固态浆料的研究

研究了超声振动制备5052合金半固态浆料中各工艺参数对半固态浆料组织的影响。对665℃的铝合金熔体进行了超声振动试验。结果表明,合金熔体在超声场中作用90s左右,可得到晶粒尺寸约为110μm的非枝晶半固态浆料;随着超声作用时间的延长,晶粒越来越圆整,但90s后变化不大。启振温度是影响浆料组织的重要因素,在675℃时导入超声对熔体处理90s后,浆料的平均晶粒尺寸约为95μm,且呈球状。浆料在保温2min的过程中晶粒增长缓慢,4min时晶粒已开始大量融合。     

AlSi7Mg合金低过热度半连续铸造组织的重熔演变

采用光学显微镜及图像分析仪,研究了AlSi7Mg合金低过热度半连续铸造坯料在不同加热温度及保温时间下重熔的微观形貌及尺寸特征,结合差热分析的方法研究了加热过程中组织演变及晶粒长大过程。结果表明,重熔加热温度及保温时间共同影响着合金重熔组织的演变进程,随着加热温度升高及保温时间延长,晶粒逐渐球化并长大。加热温度越高,组织演变速度越快;保温时间越长,晶粒球化并长大越明显。有效控制AlSi7Mg合金重熔加热温度及保温时间,能够获得均匀、圆整且相对细小的半固态浆料组织。     

半固态AlSi6Mg2铝合金的触变性

利用Couette型同轴圆桶流变仪研究了等温搅拌的半固态AlSi6Mg2铝合金浆料的触变性能。试验结果表明：经过连续冷却和等温搅拌，半固态AlSi6Mg2铝合金浆料的表观粘度逐渐降低，并达到一个稳态值；此时，若停止搅拌并保温静置一段时间，又以某一剪切速率搅拌，半固态AlSi6Mg2铝合金浆料的表观粘度会突然增加，然后再迅速降低，最后达到一个稳态值，呈现出典型的剪切变稀特性；静置时间越长，合金浆料在开始剪切瞬间的表观粘度越大，同时达到稳态所需时间也越长，其稳态表观粘度值也略有提高；等温搅拌过程中突然增加剪切速率，半固态AlSi6Mg2铝合金浆料的表观粘度会突然降低，并逐步达到稳态；当剪切速率突然降低时，合金浆料的表观粘度会突然增加，然后逐步达到稳态。而且，剪切速率突然增加之后达到稳态所需要的时间要比剪切速率突然降低之后达到稳态所需要的时间短得多。