功率超声对水平连铸Al-1%Si合金凝固的影响

研究了水平连铸过程中在保温炉内施加功率超声熔体处理对Al-1%Si合金凝固过程的影响.结果表明施加功率超声后,合金凝固曲线第1个拐点左移,斜率发生了变化,且随着超声功率的增加,合金的结晶温度升高,当超声功率为1000W时,结晶温度提高了33℃;同时,施加了功率超声后,保温炉内金属液温度分布均匀性随着超声功率的增加得到了显著的改善;金相分析表明,当超声功率为1000W时,铸坯凝固组织得到了细化,同时晶粒尺寸更加均匀;此外,施加功率超声处理后铸坯表面质量得到了提高.     

热型连铸Al-1%Si合金线材的试验分析

通过在自行研发的水平式热型连铸设备上制备Al-1％Si合金线材的试验研究，分析型口温度、连铸速度及冷却能力等工艺参数对铸锭表面质量的影响，提出了制备Al-1％Si合金的优化工艺参数。同时，利用本试验制备的Al-1％Si合金线材和传统铸造多晶Al-1％Si线材作试样，分析两者的室温拉伸性能。结果表明，热型连铸制备的Al-1％Si合金线材和传统铸造多晶Al-1％Si线材相比，屈服强度提高41．4％，屈强比提高37．8％，伸长率提高49．1％，并具有良好的导电性能。     

功率超声作用下水平连铸装置的设计及试验研究

为了提高水平连铸坯的使用性能，设计了一套带有功率超声系统的线坯水平连续铸造装置，并选择键合线用Al1Si合金作为试验材料在此装置上进行了模拟试验。采用光学显微镜分析了所得到的铸坯凝固组织，观察了铸坯的表面质量，并且对铸坯进行了力学性能测量。结果表明，功率超声作用下，铸坯的凝固组织得到细化，表面质量得到改善，当经功率为1000W的超声波处理后，合金抗拉强度和伸长率分别比未超声处理的合金提高了20．5％和37．5％。     

超声场作用下Al-1wt%Si合金水平连铸工艺参数的研究

为提高Al-1wt%Si合金键合线铸坯的质量,研究在功率超声作用下水平连铸工艺参数对φ10mm Al-1wt%Si合金铸坯的影响,阐明了铸造温度、拉坯速度、冷却水量与合金铸坯微观组织形貌的关系,在此基础上测量不同工艺参数条件下Al-1wt%Si合金铸坯的力学性能。实验结果表明:在1 000 W功率超声作用下,铸造温度为720℃,拉坯速度为100 mm/min,冷却水量为40 L/h时Al-1wt%Si合金铸坯的微观组织均匀细小,力学性能最佳,从而确立了制备Al-1wt%Si合金铸坯的最优铸造工艺参数来。     

热型连铸Al-1%Si线材的研究

在自制的水平热型连铸设备上，采用一定的工艺参数，制备出了表面呈镜面，内部组织沿轴向定向排列的柱状晶Al-1％Si线材，其与金属型生产的多晶线材相比，屈服强度提高40％，伸长率提高35．3％，导电率提高了17．3％。     

电磁场对Al-18%Si合金凝固组织的影响

研究了在Al-18%Si过共晶铝合金凝固过程的不同温度施加不同的磁场,对合金凝固组织的影响。结果表明:随着施加直流磁场温度的降低,初生Si变得越来越长,共晶组织也变得越来越细密;随着施加交流磁场温度的降低,初生Si变得越来越粗大,共晶组织无明显变化。     

电磁场对水平连铸Al-1Si合金线材组织和性能的影响

研究了工频电磁场对水平连铸10 mm的Al-1Si合金键合线铸坯表面质量、凝固组织、溶质偏析和力学性能的影响.试验结果表明,在工频电磁场作用下,铸坯的表面质量得到了改善,当励磁电流达到100 A时,表面粗糙度由未施加电磁场时的40 μm降为20 μm;凝固组织得到了细化,晶粒尺寸均匀;溶质偏析得到了抑制,Si元素在α（Al）基体中的固溶度及其分布的均匀性得到提高;并且力学性能得到了改善,抗拉强度和伸长率分别提高了16.5%和36%.     

外场对水平连铸Al-1Si合金组织细化的影响

研究了电磁场和超声场对Al-1Si合金晶粒细化的影响。研究结果表明在结晶器外部施加电磁场,随着电流强度的增加,合金的晶粒得到了细化,但当电流增大到120A时,晶粒却发生了粗化;对金属熔体施加超声场以后,晶粒得到了明显的细化,平均晶粒度由94.1μm降为31.2μm。对外场作用下水平连铸Al-1Si合金的组织细化机理进行了探讨。     

交流电磁场对Al-7%Si亚共晶合金凝固组织的影响

研究了在交流磁场下凝固的Al-7%Si合金晶内Si溶质元素含量及凝固组织的变化。实验结果表明:与未施加磁场的试样相比,整个凝固过程施加交流磁场,Al-7%Si合金Si在晶粒内部的含量增加,仅在凝固前期施加交流磁场的样品中,晶内Si含量差别不大。此外,在固相线温度以上(680、630、600℃)开始施加交流磁场,初生α-Al为蔷薇状,在固相线以下开始施加交流磁场,初生α-Al为树枝状。     

熔体保温条件下超声波施振参数对Al-1%Si合金铸锭凝固组织的影响

以Al-1%Si合金为对象,分别使用两种不同功率的超声波发生器,在熔体保温的条件下通过改变两种不同的超声波施振参数(施振温度以及施振时间),研究了这两种参数对合金铸锭凝固组织的影响.结果表明,在保温条件下,以150 W的超声波发生器通过改变施振温度可以得到细小且分布均匀的等轴晶,最佳保温温度范围为684～654 ℃;另外,在684 ℃保温条件下,以2 000 W的超声波发生器通过改变施振时间也可以得到均匀分布的细小等轴晶组织,最佳施振时间为60 s.在保温条件下,过高的施振温度以及过长的施振时间都会引起熔体内较大的热效应,使细小的晶核发生重熔,从而使得晶粒粗化.     

高强超声对Mg-Ca合金凝固组织的影响

研制了镁合金熔体功率超声处理设备及附属装置.通过对镁合金熔体进行超声处理和改变熔体状态来研究超声功率、施振时间和施振温度等参数对镁合金微观组织的影响.结果表明,经功率超声处理后,镁合金的凝固组织细小,并随超声功率的增加,镁合金微观组织细化程度提高,但功率提高到一定程度时,组织有粗化的趋势;施振时间和施振温度等处理参数对镁合金凝固组织也有较大影响.同时也表明功率超声对镁合金熔体处理有良好的应用前景.     

B对近共晶Al-13.0%Si合金共晶凝固过程的影响

研究了约2℃/s冷却条件下,Al-3B中间合金不同加入量对近共晶Al-13.0%Si合金凝固过程的影响。分析认为B的加入为细小共晶体的形核提供了大量形核基底,致使共晶形核温度(TN)和再辉前最低温度(TM)升高,对共晶生长温度(TG)影响很小。B的加入对Al-13.0%Si合金的凝固过程产生了显著影响,使合金由未加B时从型壁区至中心区凝固,转变为加B后在整个试样范围内同时大量形核和生长,对共晶Si片有一定的细化作用。     

铸造Al-25Si-xFe-yMn合金凝固组织的研究

利用SEM、EDX和XRD等方法,分析了铸造Al-25Si-xFe-yMn合金的凝固组织,其中,Mn与Fe之比(y/x)在0～1之间。结果表明,Mn能显著改善Al-25Si-xFe-yMn合金的凝固组织,在凝固过程中能生成α-Al15(Fe,Mn)3Si2相,而取代针状δ-Al4FeSi2和β-Al5FeSi相。另外,随着y/x比值的提高,α-Al15(Fe,Mn)3Si2相的含量不断增多,而针状相的含量却减少,当y/x比值增加到1时,只存在α-Al15(Fe,Mn)3Si2相。     

高能超声处理Al-1Si合金凝固组织分析

采用高能超声处理Al-1Si合金熔体,借助金相显微镜和电子探针进行组织分析,并测定合金的熔化潜热,分析了熔体中超声空化效应和声流效应影响凝固过程的机理。结果表明,试样晶粒平均尺寸由超声处理前的94μm减小到超声处理后的34μm;合金试样的熔化吸热量由263.90J/g降低为159.81J/g,在熔体中施加高能超声显著改善了合金成分的均匀性并细化了晶粒。     

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。     

直流电磁场对Al-7%Si亚共晶合金组织结构的影响

研究在直流电磁场下凝固的Al-7%Si合金晶内Si元素含量及凝固组织的变化.结果表明,与未施加磁场的试样相比,整个凝固过程或凝固后期施加直流电磁场,Al-7%Si合金晶内Si含量增加,在整个凝固过程都施加直流电磁场,初生α-Al枝晶较长,随着开始施加直流电磁场的温度降低,初生α-Al枝晶越来越短.     

高强超声对Al-2Mg合金凝固组织及除气的影响

研究了高强超声处理对Al-2Mg凝固组织及除气的影响。结果表明,应用超声处理可达到很好的细化和除气效果,2 000 W超声处理30 s的细化效果最好,铸锭断面等轴晶最多;处理90 s的除气效果最好,铸锭密度和除气率分别为2.624 4 g·cm~(-3)和51.9%。超声的高频振动产生空化效应持续时间越久,除气效果越明显。