挤压铸造Al-5Zn-2Mg-1Cu-0.2Sc合金的组织与性能

采用流变挤压铸造制备了Al-5Zn-2Mg-1Cu-0.2Sc合金,通过拉伸试验、SEM和TEM等方法研究了浇注温度对半固态浆料、流变挤压铸造合金组织和力学性能的影响。结果表明,随着浇注温度降低,半固态浆料和流变挤压铸造合金初生α-Al相形貌逐渐转变为近球形,在晶界附近析出的第二相分布越来越均匀,平均晶粒尺寸减小,圆整度增加。当浇注温度为700℃时,半固态浆料初生相尺寸最小,约为35μm,平均形状因子约为0.49,流变挤压铸造后合金平均晶粒尺寸约为43μm。流变挤压铸造合金的力学性能随着浇注温度的降低逐渐提升。合金经过470℃×10 h+500℃×2 h双级固溶后,大部分第二相溶于基体中。120℃×24 h时效处理后,合金的屈服强度为539 MPa,抗拉强度为612 MPa,伸长率为11%。     

压铸工艺对汽车用镁合金组织与性能影响

采用不同浇注温度和型腔真空压力进行了AM50Ce汽车镁合金的真空压铸试验,并进行了显微组织和力学性能的测试与分析。结果表明:在650～730℃浇注温度和1～30 kPa型腔真空压力,随浇注温度升高,型腔真空压力减小合金的强度先提高后下降。与650℃浇注相比,型腔真空压力8 KPa690℃浇注时合金抗拉强度增大89MPa(从174到263MPa),平均晶粒尺寸减小16μm(从22到6μm);690℃浇注时,与30 kPa型腔真空压力相比,采用8kPa型腔真空压力时合金抗拉强度增大71MPa(从192到263 MPa),平均晶粒尺寸减小14μm(从20到6μm)。合金的浇注温度和型腔真空压力分别优选为690℃、8 kPa。     

倾斜冷却剪切流变参数对半固态AlSi9Mg合金组织的影响

利用自制的实验装置研究倾斜式冷却剪切流变技术制备半固态AlSi9Mg合金.结果表明:合金熔体在倾斜冷却板表面非均匀形核并受到重力和振动力的剪切作用,初生α(Al)逐渐从枝晶网络演化为细小的球状或粒状晶;控制浇注温度在600℃、倾斜板长度在600 mm、振动频率在50 Hz时可以获得组织良好的半固态合金熔体,合金熔体中初生α(Al)的平均晶粒尺寸为50μm,形状因子为0.71;机械振动能显著细化AlSi9Mg合金组织,随着振动频率的提高,初生α(Al)明显细化,圆整度也随之提高.     

浇注温度和固溶温度对挤压铸造Al-6.8Zn-2.5Mg-2.0Cu合金组织和性能的影响

研究了浇注温度和固溶温度对挤压铸造Al-6.8Zn-2.5Mg-2.0Cu合金组织和性能的影响。结果表明,与金属型重力铸造相比,挤压铸造可以显著细化合金的微观组织,减少铸件缩松缺陷,从而提高其力学性能。在金属型重力铸造下,初生α-Al相晶粒尺寸随着浇注温度的增加而增大。在挤压力为60MPa时,随浇注温度的增加,α-Al相晶粒尺寸先减小而后增加。在浇注温度为720℃时,凝固组织的二次枝晶间距最小,约为26.3μm,铸件的抗拉强度和伸长率分别为310 MPa和4.0%。铸件经过470℃固溶10h+130℃时效24h热处理后,抗拉强度和伸长率分别达到590MPa和4.7%,获得了良好的强韧化效果。     

AZ91合金的流变压铸工艺及组织性能

采用半固态流变压铸方法对AZ91合金进行了压铸处理,研究了手轮开合度(增压压力和压射速度)、浇注温度和充填时间对AZ91合金铸件的成形、显微组织和力学性能的影响,并分析了其作用机理。结果表明,AZ91合金适宜的半固态压铸工艺:手轮开合度为1 080°、浇注温度为585℃、充填时间为3s;在此工艺下得到的AZ91合金压铸件的表面质量较好,硬度(HBW)达到83,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为285 MPa、172 MPa和4.9%。     

压铸工艺参数对镁合金机械外壳力学性能的影响

采用不同浇注温度和压射比压进行了AZ80-0.5Ce镁合金机械外壳压铸,并进行了力学性能和显微组织的测试与分析。结果表明:当浇注温度从650℃提高到730℃、压射比压从40 MPa增大到70 MPa时,外壳力学性能先提高后下降。(与650℃浇注相比,690℃浇注时外壳的平均晶粒尺寸由14.9μm减小到10.0μm,减小了32.4%;抗拉强度和屈服强度分别由251、216 MPa增大到288、252 MPa,分别增大14.7%、16.7%。与压射比压40 MPa相比,压射比压为60 MPa时的外壳平均晶粒尺寸由13.8μm减小到10.0μm,减小27.5%;抗拉强度和屈服强度分别由253、218 MPa增大到288、252MPa,分别增大13.8%、15.6%)。AZ80-0.5Ce镁合金机械外壳压铸的浇注温度优选为690℃,压射比压优选为60 MPa。     

工艺参数对AZ91HP镁合金压铸件晶粒尺寸的影响

研究了浇注温度、模具温度和内浇道速度对镁合金压铸件抗拉强度和晶粒尺寸的影响规律。结果表明，随浇注温度和内浇道速度的升高，试样的抗拉强度先增大再减小，晶粒尺寸则先减小再增大；当模具温度升高时，试样的抗拉强度随着模具温度升高而增大，晶粒尺寸则随之减小。当压铸工艺参数（浇注温度680℃、模具温度为215℃、内浇道速度为70m／s）适宜时，AZ91HP合金标准拉伸试棒的抗拉强度吼稳定在224．2MPa，密度ρ稳定在1．77g／cm^3，晶粒尺寸只有14．4μm。通过线性回归建立了晶粒尺寸和抗拉强度之间的经验关系。     

流变压铸AlSi9Mg合金的热处理工艺

利用自行研制的振动频率可调的倾斜冷却剪切实验装置制备半固态AlSi9Mg合金熔体,并与传统高压铸造工艺衔接,直接进行流变压铸,运用正交试验方法研究了固溶处理温度、保温时间、水淬介质温度对流变压铸试样抗拉强度的影响.结果表明:固溶处理温度为535℃,保温时间4 h,水温60℃,并经175℃×8 h人工时效后,流变压铸件的σb:277 MPa,δ=3.9%.流变压铸可实现低固相率半固态AlSi9Mg合金熔体的低气孔率压铸.与压力铸造相比,流变压铸可提高铸件的致密性和力学性能,伸长率提高尤为明显.     

A356合金电场传感器壳体半固态压铸优化

采用缝隙式浇注系统,在充型温度为590℃,模具预热温度为200℃,压射速度为5m/s时,利用ProCAST软件,对A356合金电场传感器壳体半固态压铸件进行了充型与凝固过程的数值模拟,根据模拟结果改进了浇注系统。结果表明,采用内浇口和铸件相切的方式进行半固态压铸,减少了卷气和缩孔、缩松等缺陷,保证了电场传感器壳体良好的力学性能和产品的一致性,压铸件的整体品质得到提高。采用此工艺参数进行试验,生产出了合格的铸件。     

流变压铸工艺参数对过共晶Al-30%Si合金显微组织和力学性能的影响（英文）

研究流变压铸工艺参数浇注温度、振动频率和蛇形通道弯道数量对Al-30%Si合金的显微组织和力学性能的影响。流变压铸过程中的半固态Al-30%Si合金浆料采用振动蛇形通道浇注工艺制备。实验结果表明:浇注温度、振动频率和通道数量对Al-30%Si合金显微组织和力学性能的影响较大。在浇注温度为850°C、通道弯道数量为12和振动频率为80 Hz的条件下,流变压铸工艺制备的样品组织的初生硅晶粒被细化成平均粒径约为24.6μm的块状颗粒;此外,流变压铸样品的抗拉强度、伸长率和硬度分别为296 MPa、0.87%和HB 155。因此,振动蛇形通道浇注工艺能有效地细化组织中的初生Si晶粒。初生Si晶粒的细化是流变压铸样品力学性能改善的主要原因。     

工艺参数对半固态流变压铸Al-Si-Mg合金组织与性能的影响

采用半固态流变压铸成形技术研制出Al-Si-Mg铝合金前舱，通过正交法对试验方案进行设计，研究了压射速度(0.2～0.3 m/s)、浇注温度(575～615℃)和压力(240～280 MPa)对铸件平均晶粒尺寸、平均形状因子、力学性能的影响，分析了Al-Si-Mg合金半固态浆料在流变压铸成形过程中的枝晶破碎和晶粒生长特征，讨论了组织与力学性能之间的内在联系及合金强化机理。结果表明，在试验条件下，各工艺参数对铸件组织和力学性能影响的重要性顺序依次为压射速度>浇注温度>压力；随着压射速度升高，浇注温度降低及压力升高，组织中的晶粒趋于细小圆整，屈服强度、抗拉强度和伸长率逐渐提高。优化工艺是压射速度为0.3 m/s,浇注温度为575℃,压力为280 MPa。     

浇注温度对K439B合金显微组织和力学性能的影响

采用两种不同浇注温度(1440℃和1520℃)制备了K439B合金,研究了合金晶粒组织、枝晶形貌及相组成,分析了浇注温度对合金显微组织与性能的影响。结果表明:当浇注温度为1440℃时,合金存在个别粗大晶粒,晶粒尺寸均匀性较差,二次枝晶臂间距为53. 0μm,合金的室温抗拉强度和伸长率分别为1169. 0 MPa和7. 4%,815℃/379 MPa持久寿命为71. 0 h;当浇注温度提高至1520℃时,合金晶粒尺寸略有增加,尺寸均匀性有所改善,二次枝晶臂间距提高至61. 2μm,枝晶间隙减小,组织变得致密,同时在晶界析出颗粒状M_(23)C_6型碳化物,室温抗拉强度与伸长率分别提高至1204. 0 MPa和10. 0%,815℃/379 MPa持久寿命达到124. 6 h。     

压射速度和浇注温度对Al-10%Si合金组织与硬度的影响

基于液态压铸技术,研究了压射速度和浇注温度对亚共晶Al-10%Si(质量分数)合金组织与硬度的影响规律.结果表明:随着压射速度的增加,试样的硬度总的趋势是减小的,而试样的晶粒尺寸先减小而后增大:浇注温度对试样的晶粒尺寸和硬度值有明显影响,较高的浇注温度有利于获得晶粒尺寸细小,硬度值高的试样:当压铸工艺参数(增压压力16MPa、模具温度150℃、压射速度2.5m/s、浇注温度720℃)适宜时,Al-10%Si合金试样的硬度可达到57.9HBS,晶粒尺寸只有13.54μm.     

机械振动对AlSi7Mg合金组织和力学性能的影响

研究了不同机械振动强度下制备出AlSi7Mg合金的凝固组织，随着机械振动的加强，合金的初生相平均尺寸和晶粒改性产生明显变化，初生相平均尺寸呈减小的趋势，相对应的晶粒细化程度逐渐增加。当机械振动强度分别为0、1.5、3.0、4.5和6 mm·Hz时，合金的初生相平均尺寸分别为48.99、47.06、43.75、39.12、28.67μm；合金的抗拉强度分别为158.03、165.25、170.12、176.37、186.29MPa；屈服强度分别为127.74、132.42、140.57、143.61、147.86MPa；伸长率分别为2.20%、2.48%、2.71%、3.56%、4.80%。合金的力学性能随机械振动的加强逐渐升高。     

浆料制备工艺对Al-17Si-4Cu-0.5Mg合金组织性能的影响

研究了浆料制备工艺对和浇注温度对Al-17Si-4Cu-0.5Mg合金显微组织及力学性能的影响。结果表明,经电磁搅拌后,合金中的Si相发生钝化,但出现了聚集现象。超声振动处理后合金中的初生Si尺寸减小,形貌由树枝状转变为近球形。Si相颗粒数量为460个/mm²,圆整度为0.64,平均晶粒尺寸为15.7μm。当浆料浇注温度从620℃降到600℃时,合金组织得到明显细化,继续降低浇注温度,晶粒长大,组织存在孔洞缺陷。浆料温度为600℃时,合金抗拉强度为194MPa,伸长率为2.60%,硬度(HB)为120.2,与580℃下浇注相比分别提高了10.23%、6.12%和16.83%。此时,合金断口处韧窝数量增多,解理平台尺寸减小。     

汽车用AZ91-SrCe镁合金的压铸工艺优化

采用不同的浇注温度和压射比压进行了汽车用新型AZ91-SrCe镁合金的压铸试验,并进行了显微组织和高温耐磨性的测试与分析。结果表明,在浇注温度670～710℃、压射比压30～70 MPa,随浇注温度和压射比压的提高,合金的平均晶粒尺寸和高温磨损体积先下降后提高,高温耐磨性先增加后减小。在浇注温度690℃和压射比压60MPa时,合金的平均晶粒尺寸最小(25μm),高温磨损体积最小(51×10~(-3)mm~3)。AZ91-SrCe镁合金压铸时,浇注温度和压射比压分别优选为690℃和60 MPa。     

Cu含量对WE43镁合金凝固组织及力学性能的影响

以WE43镁合金为研究对象，采用SEM、XRD、EDS及万能拉伸试验机等手段，研究了0～1.1%(质量分数，下同)的Cu含量对合金凝固组织和力学性能的影响。结果表明，随着Cu含量增加，合金的晶粒尺寸呈先减小后增大、抗拉强度先增大后减小的趋势，转折点Cu含量均为0.7%;当Cu含量为0.7%时，合金的晶粒尺寸和抗拉强度分别为31.46μm和200.17 MPa,相较于Cu含量为0时的58.76μm和160.93 MPa,晶粒尺寸减小了46.46%,抗拉强度提高了24.38%。Cu的加入使得合金中产生LPSO相，且随着Cu含量增加，LPSO相的数量不断增加，而伸长率则呈逐渐降低的趋势。     

镁合金薄壁件压铸成形的工艺及数值模拟

利用Procast模拟软件分析AZ91D镁合金薄壁手机支架件的充型过程与凝固过程;结合模拟与实验研究不同工艺参数对薄壁压铸件表面质量、密度、组织及力学性能的影响,并探索出合适的工艺参数。结果表明:薄壁支架件所产生的缺陷类型及位置与模拟结果相吻合;浇注温度和快压射速度对薄壁件的压铸成形具有重要影响,适当降低浇注温度或提高快压射速度均有利于改善铸件的表面质量,减少铸造缺陷、细化晶粒和提高力学性能。对于AZ91D镁合金薄壁手机支架件压铸,合适的浇注温度和快压射速度分别为670℃和2.3 m/s,在此工艺参数下生产的铸件表面质量良好,晶粒细小,其平均尺寸仅为5.1μm,铸件密度高,气孔率仅为2.0%,铸件力学性能优异,其抗拉强度、屈服强度、伸长率和硬度分别为306 MPa、203 MPa、6.0%和86 HV。     

Cu含量及时效处理对压铸AlSiCuNiMg合金性能的影响

研究了Al-9Si-x Cu-0.5Ni-0.5Mg压铸合金的力学性能与Cu含量的关系,以及时效热处理对压铸件力学性能的影响。结果表明,在含Cu量为0.6%～1.8%时,压铸件抗拉强度、屈服强度和伸长率均随Cu含量的升高先降低而后保持不变,含Cu量0.6%的合金极限抗拉强度为298.1 MPa,伸长率为5.06%。时效处理较大幅度提高了压铸件的力学性能,最佳时效热处理温度为155℃,时效处理后抗拉强度和屈服强度分别达到360 MPa和278 MPa,比压铸态试样分别提高了20.7%和57.5%,而伸长率降低。     

汽车轴承架用Zn-Al合金的液态模锻工艺研究

采用不同的比压和浇注温度进行了汽车轴承架用Zn-Al合金的液态模锻,并进行了耐磨损性能和显微组织的测试与分析。结果表明:随比压从25MPa增大至65 MPa,浇注温度从550℃升高至630℃,汽车轴承架用Zn-Al合金试样的组织改善程度先增大后减小,耐磨损性能先提高后下降。与25 MPa相比,比压45 MPa使试样的磨损体积和平均晶粒尺寸分别减小了41%和33%;与550℃相比,浇注温度610℃使试样的的磨损体积和平均晶粒尺寸分别减小了49%和40%。汽车轴承架用Zn-Al合金的液态模锻工艺参数比压和浇注温度分别优选为45 MPa和610℃。