半固态ZL101合金触变成形的本构关系

对半固态ZL101合金坯料进行等温压缩实验,研究变形温度、应变速率对半固态ZL101合金流动应力的影响。结果表明,半固态ZL101合金的流动应力随着变形温度的升高而降低,随着应变速率的增大而增大。DOE实验表明,应变速率对材料的流动应力影响较大。采用遗传算法对半固态等温压缩实验数据进行拟合,得到ZL101合金的本构关系,并将其导入到有限元程序中进行计算,模拟结果与实验结果基本吻合。     

ZL201合金半固态成形的AnyCasting模拟与验证

采用AnyCasting软件模拟研究了模具内浇口尺寸、压射速度等因素对半固态ZL201合金触变压铸充型过程的影响.结果表明：压铸温度640℃,模具温度200℃～240℃,内浇口厚度11mm,低速阶段的压射速度0.1 m/s,高速阶段的压射速度1 m/s,在充型60%时进行速度切换,半固态浆料将以层流方式充填型腔,模拟结果与实际符合很好.半固态压铸件经T5处理后,硬度（HV）可达到1166 MPa,高于常规压铸件45.7%.     

ZL201合金半固态触变压铸的组织与性能

研究了ZL201合金半固态触变压铸组织与性能,包括半固态坯料的制备、二次加热、压铸成形和成形件的热处理.结果表明:采用低频电磁搅拌半连续铸造制备的ZL201合金半固态坯料的微观组织为均匀、细小的非枝晶,在630℃下保温20 min可获得均匀的近球形二次加热组织.半固态压铸件的组织为较大的棒状、近球状的初生固相和由细小枝晶、等轴晶组成的二次固相,而且组织致密、内部无气孔.半固态压铸件经过535℃固溶9h和175℃时效6h处理后,硬度最大为HV 116.6.     

ZL201合金的试制小结

1 试验目标和要求 西安高压开关厂空气断路器及真空开关等产品材料为高强度铝合金。技术要求:σ_b>300N/mm~2;δ_5>4％;HB>90并经过350N/mm~2水压试验三分钟无渗漏,200N/mm~2气压试验无漏。西安电器设备厂39E36_(-2)~(-1)支架和39E37底板,材料亦为高强度铝合     

半固态ZL201合金触变压铸充型过程的模拟与验证

利用AnyCasting软件对半固态ZL201合金触变压铸充型过程进行研究,模拟了不同一级、二级快压射速度,以及不同速度转换位置条件下半固态浆料的流动状态,并通过试验进行了验证.结果表明,随着一级、二级快压射速度的增加,速度转换位置的前移,半固态浆料的流动状态从层流向紊流过渡.对于试验零件,当一级快压射速度为0.1 m/s,二级快压射速度为1 m/s,在充型60％时进行速度转换,能够生产出合格的铸件.     

ZL201铝合金半固态流变压铸组织与性能

研究了ZL201铝合金半固态流变压铸组织与性能,包括半固态浆料的制备、压铸成形和固溶、时效处理。结果表明:在ZL201铝合金液相线温度附近施加交变电磁场,能够获得均匀、细小、近球形非枝晶组织的半固态浆料;半固态浆料经压铸成形后,零件具有等轴或蔷薇状晶粒组织;经T5热处理后,ZL201铝合金的抗拉强度为253N/mm2,伸长率为7%。流变压铸件的组织和性能优于半固态触变压铸件的。     

低频电磁场频率对ZL201合金组织的影响

采用低频电磁铸造技术制备ZL201合金半固态坯料,研究了电磁场频率对合金微观组织的影响.结果表明,随着电磁场频率从10 Hz上升到30 Hz时,粗大枝晶组织被打碎,逐渐转变为分布均匀、细小的、棒状或蔷薇状非枝晶组织.当电磁场频率为30 Hz时,可以获得更加均匀、细小的非枝晶组织,适合于半固态二次加热和触变成形.     

半固态ZL201A铝合金浆料的制备

利用低过热度浇注和弱电磁搅拌方法制备了半固态ZL201A铝合金浆料,浇注温度分别为678、663、648℃,利用光学显微镜观察了不同条件下的浆料组织。试验结果表明,随着浇注温度的降低,半固态ZL201A铝合金浆料内部组织中的初生α-Al由蔷薇状向球状转变,晶粒尺寸逐渐变小,分布更均匀。同时,浆料边缘和底部组织中的初生α-Al的形貌由粗大的枝晶向蔷薇状转变。对于半固态ZL201A铝合金浆料的制备,较佳的浇注温度为663℃。电磁搅拌均匀了ZL201A铝合金液的温度场,加大了同时凝固的区域,细化了初生α-Al晶粒;同时结晶潜热的集中释放有助于蔷薇状初生α-Al的根部熔断,加速了球状初生α-Al的形成。     

ZL205A铝合金淬火过程本构模型及数值模拟

通过等温压缩实验研究了ZL205A铝合金在宽温度范围(2～500℃)和宽应变速率范围(0.001～0.1 s-1)条件下的塑性变形行为.采用Arrhenius模型、Extended Ludwik-Hollomon(ELH)模型和BP人工神经网络模型描述ZL205A铝合金的流动应力,并应用在ZL205A工件淬火过程有限元...     

ZL201合金的过热变质熔炼法

从金属受热产生原子跳位的观点,探讨了液态结构。以此为理论基础,研究了ZL201合金的熔炼工艺,提出增加“过热、搅拌、急冷”三个工序,并在实践中取得了良好效果。     

A356铝合金轮毂半固态挤压铸造成形数值模拟

通过建立A356铝合金的半固态表观粘度模型,采用计算机模拟方法对A356铝合金轮毂半固态挤压铸造成形工艺进行了研究.通过分析挤压速度、半固态浆料充填温度及模具预热温度对铝合金轮毂半固态成形性能的影响,探讨了不同条件下的金属流动特点和温度分布规律.结果表明,对该尺寸铝合金轮毂的最佳成形工艺:半固态浆料充填温度为600℃,模具预热温度为300℃,挤压速度为5 mm/s,保压时间为25 s.     

富La混合稀土对ZL201合金组织性能的影响

通过改变混合稀土的加入量和采用不同的热处理工艺,研究了富La混合稀土对ZL201合金微观组织与性能的影响.结果表明:适量的富La混合稀土具有细化合金组织的作用,加入量为O.5%时细化效果最好;合金的抗拉强度和伸长率随着混合稀土的增加而提高,但达到一定程度后会随着稀土的增加而降低.     

稀土La和Ce对ZL201合金铸造性能的影响

研究了稀土La和Ce的加入对ZL201合金流动性、自由线收缩、合金热裂倾向的影响.试验表明:稀土元素的加入提高了合金的流动性,使其非平衡液相线和固相线温度均略有提高;温度相对降低的过程中,收缩量激增.液固两相温度区间略有缩小,合金线收缩率减小.稀土元素的存在,在一定程度上降低了合金断裂温度并提高了断裂应力.     

间接超声振动制备ZL201铝合金半固态浆料

采用间接超声振动方法,即工具头在盛熔体的金属杯外面进行超声振动,制备ZL201铝合金半固态浆料。主要研究了启振温度和振动时间对浆料微观组织的影响,以及超声振动作用下整杯浆料的初生晶粒分布。结果表明,在液相线以上附近温度,对熔体进行60s左右的间接超声振动,可以获得平均晶粒直径为67μm,形状系数为0.56的半固态浆料。在60s的振动时间内,晶粒平均直径和形状系数呈现出一直增大的趋势,但是60s后平均形状系数有所降低。整杯浆料中各处浆料组织基本均匀一致,顶部和底部晶粒的平均直径略大于中部。在靠近杯壁1～3mm的区域发现大量游离晶核,表明间接超声振动还具有高频机械振动的效果。     

ZL101过流冷却转移法半固态压铸工艺及性能研究

采用倾斜管过流冷却-转移法生产半固态流变压铸件,研究了压铸工艺对ZL101铝合金半固态流变压铸件性能的影响,以及半固态压铸件经T6热处理之后性能的改变.对比研究了液态与半固态压铸件的力学性能.结果表明,在浇注温度为595℃、压射速度为1.8 m/s时,压铸件性能最佳,此时较浇注温度为630℃的液态压铸件的抗拉强度提高了11％.经热处理的半固态压铸件抗拉强度与伸长率都得到改善.液态与半固态压铸件试样的拉伸断口为准解理断裂,经热处理的半固态压铸件试样的拉伸断口为韧性断裂.     

ZL201铝合金副车架铸件的工艺仿真及数值模拟

为了探讨铸造过程中ZL201铝合金副车架铸件微观组织的演变历程,基于有限元理论,对ZL201副车架铸件的铸造工艺和微观结构的变化过程进行了分析,采用XRD和OM表征了ZL201铝合金的相组成和金相组织。采用有限元法模拟了ZL201副车架的铸造工艺以及热力学方法计算了ZL201的相组成。结果表明,在C45浇铸模具温度为250 ℃,压力为0.4 MPa,铸造温度为750 ℃的条件下,ZL201副车架铸件填充率为98%,浇铸时间为10 s;经过热处理后,θ相（Al₂Cu）溶解在铝基体中形成固溶体强化相,晶粒尺寸增大。