挤压铸造Al-Cu合金缺陷分析及其对策

研究了挤压铸造工艺条件下,工艺参数(挤压力、浇注温度、模具温度、加压前延迟时间)对Al-Cu合金铸件缺陷的影响.结果表明,挤压铸造有两个临界挤压力,即消除收缩类缺陷的最小挤压力Psc,以及避免宏观偏析的最大挤压力PMS.仅当PSC＜P＜PMS时,才能获得既无收缩缺陷又无宏观偏析的挤压铸件.随着挤压力的增加,晶间共晶相及共晶团聚等偏析组织的尺寸有所减小,数量也相应减少.浇注温度过高容易造成气孔、夹杂的形成,且明显减小PMS,导致宏观偏析及共晶偏析缺陷的产生.适当的模具温度和较短的加压前延迟时间是获得无铸造缺陷挤压铸件的必要条件.     

模具结构对挤压铸造Al-Cu合金热裂倾向的影响

研究了模具结构对挤压铸造Al-Cu合金热裂倾向的影响,探讨了挤压铸造模具中集渣包对铸件热节提供有效补缩的机理。试验发现当集渣包的凝固模数大于相邻热节部位的凝固模数时,集渣包可以为热节部位提供有效补缩,从而大大降低铸件的热裂倾向。试验铸件的热裂率由模具修改前的27%降低至修改后(扩大集渣包)的6%。     

挤压铸造对Al-Cu合金性能的影响

针对Al-Cu系合金，采取不同的成分配比及铸造，挤压铸造两种方法加工的试样进行实验，主要考察了配料成分，加工工艺及热处理工艺对合金力学性能的影响，发现试样在挤压铸造工艺下的组织及塑性较铸造的工件性能好，可提高组织致密性，硬度增加，力学性能得到改善。     

挤压铸造对Al-Si-Cu合金组织与性能的影响

对体育器械用Al-Si-Cu合金进行了挤压铸造处理,研究了不同挤压铸造比压对合金硬度和显微组织的影响,并分析了挤压铸造合金不同区域的初生硅和枝晶形态。结果表明,随着挤压铸造比压的增加,合金的布氏硬度呈现先增加而后降低的趋势,在挤压铸造比压为630 MPa时取得硬度最大值;不同挤压铸造比压下的合金中都主要为块状的初生硅相、珊瑚状的共晶硅相、短棒状的Al2Cu相和鱼骨状的Al Si Cu Mg相;随着挤压铸造比压的增加,合金中的α-Al枝晶不断增大,而枝晶间距不断减小,同时初生硅的尺寸有所细小、棱角逐渐钝化。     

结晶过程中合金粉末的加入对Al-Cu合金凝固组织的影响

在固液混合铸造工艺中,将Al-20Cu合金粉末分别加入到Al-20Cu和Al-40Cu合金熔体中制备了合金坯料。采用JSM-6700F扫描电子显微镜对合金坯料的显微组织进行观测。研究结果表明:Al-20Cu粉末加入对粉末周围的Al-20Cu合金基体初生相、共晶组织和二次析出相有明显的细化作用,越靠近未熔粉末,基体中的初生相越细小,共晶组织的片间距越小。固液混合铸造Al-40Cu合金坯料中未熔Al-20Cu合金粉末与基体界面结合良好,表明固液混合铸造工艺中加入的金属粉末的成分范围可以进行扩展。     

基于田口方法的Al-Cu合金挤压铸造工艺参数优化

在4因素3水平正交试验法确定的试验条件下,采用挤压铸造法制备了9组Al-Cu合金试样,并采用田口方法对试样的硬度、抗拉强度及伸长率进行信噪比分析和方差分析。结果表明,压力是影响信噪比的最大因素,其对抗拉强度、硬度及伸长率信噪比的贡献率分别达到47.71%、47.90%、41.76%,浇注温度和模具温度是较为重要的因素,保压时间对信噪比影响较小;优化后的挤压铸造工艺参数:浇注温度为730℃,模具温度为200℃,压力为75MPa,保压时间为45s。     

轴承保持架筒形坯件挤压铸造成形工艺及组织性能研究

采用直接挤压铸造成形工艺来生产Al-Cu系合金高速机床主轴轴承保持架筒形坯件，试验研究了其工艺参数对该铸件组织及力学性能的影响，从而确定出挤压铸造简形件合适的工艺参数。     

含钪Al-Cu合金的显微组织

采用硬度测试、金相观察、扫描电镜和透射电镜测试及能谱分析的方法,研究了稀土元素Sc含量对Al-4Cu合金组织的影响.结果表明:Sc可显著细化Al-Cu合金的网胞组织,减小枝晶间距,细化合金的晶粒组织,提高合金的显微硬度,提高幅度最约70%;将Sc添加到Al-4Cu合金中,当w(Sc)≈0.3%时,Sc除部分固溶于基体外,大部分与Al形成Al3Sc相,其与基体的共格或半共格界面促进了θ′(CuAl2)的析出;当w(Sc)＞0.3%时,Sc除部分固溶和形成Al3Sc外,还与Al、Cu元素作用形成W(AlCuSc)相,降低Cu在α(Al)中的固溶度,减少Al2Cu(θ′)相的生成,从而降低了合金的性能.     

挤压铸造ZA—27合金的组织与性能

研究了挤压ＺＡ－２７合金的组织与性能。压力下凝固，可大大减少ＸＡ－２７合金的松缺陷，提高合金致密度，细化和改善组织，减劝枝晶偏析，使塑性显著提高。     

镁含量对挤压铸造Al-10Si-2.5Cu-xMg合金显微组织及力学性能的影响

通过添加不同含量的镁制备出Al-10Si-2.5Cu-xMg(x=0.5%,1.0%,1.5%和2.0%)合金,研究镁含量对Al-10Si-2.5Cu合金组织及力学性能的影响。结果表明:随着镁含量的增加,铸态合金显微组织中的共晶硅得到了细化,而T6热处理使得合金显微组织中的硅相溶断并且球化;当镁含量为1.5%时,铸态和T6态合金的抗拉强度分别达到最大值290 MPa和305 MPa;铸态合金的硬度在镁含量为2.0%时达到最大值112 HV5,T6态合金的硬度在镁含量为1.5%时达到最大值127 HV5;铸态合金的拉伸断口中存在一定量的解理面和少量的韧窝,断裂方式由准解理断裂向脆性断裂转变。     

挤压铸造铝合金铸件内部温度测量及组织特征

开发了一种挤压铸造过程直接测量铸件内部温度的方法,该方法能够对直接挤压铸造过程中铸件内部的温度变化进行连续多模次测量。采用该方法,对A356铝合金挤压铸造过程中铸件内部温度变化进行了测量,获得了不同挤压压力下阶梯试件不同部位的冷却曲线。采用光学显微镜对测温部位附近的凝固组织进行了观察,并测量了晶粒尺寸。通过将凝固组织与冷却曲线对照分析,研究了压力对凝固组织的影响。     

混合稀土和挤压铸造对ZL305合金组织和性能的影响

采用挤压铸造和重力铸造制备出不同混合稀土含量的ZL305合金,研究了混合稀土含量和挤压铸造对合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,在重力铸造下,添加混合稀土对合金晶粒细化效果明显,当添加0.1%的混合稀土时,ZL305合金的综合力学性能达到最佳,抗拉强度增加到227.88MPa,伸长率为6.47%。相比重力铸造,挤压铸造成形的合金组织明显细化,并且合金铸态的抗拉强度和伸长率都明显提高。添加0.2%的混合稀土时,合金的抗拉强度和伸长率最佳,分别为302.35MPa和7.23%。经430℃×10h固溶处理后挤压铸造合金的性能显著提高。     

冲头式挤压铸造ZA43合金组织和性能的研究

研究了工艺参数、变质和热处理对冲头式挤压铸造ZA43合金组织和性能的影响。结果表明:控制工艺参数可获得高塑性的ZA43合金(δ5=22％,σb=385 MPa)。变质处理使铸件组织分布更趋于均匀,性能更稳定,B-Ti变质的效果好于RE变质。经过320℃固溶处理可获得高强度(σb=485 MPa,δ5=13％),选择250℃热处理则获得良好的综合性能(σb=470MPa,δ5=16％)。     

热处理对挤压铸造ZA43—Mn合金组织和性能的影响

研究了热处理对冲头式挤压铸造ZA43-Mn合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：挤压铸造ZA43-Mn合金的时效处理使α和β相分解,枝晶偏析减轻,富锰相碎化与钝化,可提高其塑性（δ5=18%）。固溶处理使富锰相和富铜相分解,基体内二次相弥散析出,晶间组织形态和分布改善,可获得较高强度的铸件（δb=510MPa)。     

热处理对挤压铸造ZA43-Mn合金组织和性能的影响

研究了热处理对冲头式挤压铸造ZA43 Mn合金显微组织和力学性能的影响。结果表明 :挤压铸造ZA43 Mn合金的时效处理使α和 β相分解 ,枝晶偏析减轻 ,富锰相碎化与钝化 ,可提高其塑性 (δ5=18% )。固溶处理使富锰相和富铜相分解 ,基体内二次相弥散析出 ,晶间组织形态和分布改善 ,可获得较高强度的铸件 (σb=5 10MPa)     

铝合金挤压铸造若干技术问题的讨论

叙述了挤压铸造的基本特点，对液态挤压铸造机要求具备低流速大流量平衡充填铸型和瞬时增压的能力。参考国内用油压机作挤压铸造机的设备和对由此所产生的铸件缺陷作了具体分析，并对我国挤压铸造今后的发展提出了一些建议。     

压铸高强韧Al-Cu系合金的组织性能及热处理探讨

为了弥补目前压铸铝合金强韧性不足，进行了高强韧Al-Cu系合金的压铸及热处理的试探性研究．在ZL201的基础上．添加合金化元素B、Zr、V等．改善合金的铸造性能，进行压铸成形试验。试验研究发现压铸大大细化了合金的微观组织．铸态性能较金属型高，再经低温时效后合金强度达到一般高强压铸铝合金的水平．但塑性较之提高20％以上。     

高强度锌铝合金齿轮挤压铸造成形

介绍了用挤压铸造技术制造高强度锌铝合金齿轮特别是有防爆、阻燃要求的齿轮的方法。挤压铸造高强度锌铝合金齿轮模具结构、制造工艺简便可靠，生产成本低，经济效益高。