浇注温度对自孕育铸造法制备AM60镁合金半固态浆料的影响(Ⅰ)

采用新型的自孕育法制备AM60镁合金半固态浆料,研究浇注温度对自孕育法制备AM60镁合金半固态浆料的影响。结果表明:随着浇注温度的降低,组织中发达和粗大的树枝晶逐渐减少;在接近液相线温度时出现小块状或蔷薇状晶粒,晶粒的尺寸逐渐减小;分布逐渐趋向正态分布,且存在一个合适的温度加工区间,即630～680℃,对应的晶粒尺寸为58.4～63.1μm。加入的孕育剂在熔体中起到内冷铁作用,加快熔体的冷却速率,使熔体快速到达半固态区间。采用自孕育法制浆时,合金熔体中晶核主要来源于熔体中的高熔点质点(Al8Mn5)、孕育形核和晶粒游离与增殖。     

导流器对自孕育铸造法制备AM60镁合金半固态浆料的影响(Ⅲ)

采用自孕育铸造法制备AM60镁合金半固态坯料,研究导流器参数对半固态组织的影响规律及组织形成机理。结果表明:导流器能有效促进合金组织由树枝晶向等轴晶及颗粒状晶的转变;熔体处理温度和孕育剂加入量一定时,导流器的相关参数,如角度、长度、温度、混合段的凹槽宽度,均影响合金的传热及流动,进而影响其凝固组织;在导流器角度为30°～45°、长度为500 mm、混合段凹槽宽度为50 mm、且通水冷却时可以获得细小颗粒状或蔷薇状的半固态坯料,初生α-Mg的平均晶粒尺寸为37.5μm;减小导流器出口宽度有利于增强液体紊流,促进晶粒均匀分布;导流器促进了熔体非均质形核及激冷晶的形成,增强了晶粒增殖;熔体对流使合金的温度场和浓度场更均匀,晶粒生长以颗粒状生长、蔷薇晶根部颈缩熔断和磨圆熟化机制为主。     

自孕育铸造对AM60镁合金晶粒细化的影响

利用新型自孕育铸造工艺制备AM60镁合金半固态坯料,研究了自孕育铸造对合金组织的细化效果。试验结果表明,在最佳工艺参数组合下,自孕育铸造组织晶粒细小均匀,尺寸主要分布在20～50μm,晶粒平均等效圆直径达到35μm。对自孕育铸造过程中初生相形核和长大过程分析认为,孕育剂的加入促进了非均质形核效应,导流器的激冷、剪切作用促进了激冷晶的形成和树枝晶的破碎,两过程使合金凝固时晶粒增殖,抑制长大机制促进了合金组织的细化。     

自孕育半固态制浆技术的研究

分析了国内外制浆技术的现状及组织形成的理论,提出了一种新的半固态制浆技术——自孕育法,即采用与合金同成分的本体孕育并经过导流器进一步孕育的方法,并对AM60合金进行了浆料制备试验。通过控制合金熔体温度与局部过冷使之具有大量的晶核,再利用流动冲刷,获得具有非枝晶初生固相的固-液混合浆料。试验结果表明,经过自孕育处理,当温度为650℃、孕育剂加入量为熔体质量的11%时,制备的半固态浆料具有均匀、细小、非枝晶状的微观组织,晶粒平均尺寸仅为51μm。     

半固态等温处理对AM60B镁合金组织的影响

研究了半固态等温处理工艺对金属型AM60B的组织和初生相尺寸及形态的影响.结果表明,在半固态等温热处理过程中,网状分布的共晶组织先发生熔化;随着等温时间的延长,α相发生熔化分离;等温时间过长时,球状颗粒有长大、合并的趋势,等温温度越高,晶粒间的合并现象越严重.结果表明,在595 ℃时保温60～75 min可以获得较好的球状非枝晶组织;经过两步法短时的高温保温,非枝晶转变进程加快,可以得到较细小均匀的非枝晶组织.     

等温时间对自孕育法制备Mg-9Zn-2Al镁合金半固态浆料的影响

采用自孕育法在线制备Mg-9Zn-2Al镁合金半固态浆料,研究了等温温度为585℃时,等温时间对Mg-9Zn-2Al镁合金半固态组织演变的影响.结果表明,随着保温时间的延长,晶粒先球化而后恶化,并且不断长大,保温4～8 min时,其晶粒较好,尺寸为65～72 μm,圆整度在1.2～1.3之间.在此过程中,组织的演变主要经历高熔质点相的析出及较小过冷度下的瞬态形核、镁原子堆积促使初生相的长大和α相的合并长大三个阶段.     

固溶处理对AM60B镁合金半固态组织的影响

采用金相显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)研究了固溶处理对AM60B镁合金半固态组织的影响。结果表明,415℃固溶处理16h的AM60B镁合金锭料,经610℃部分重熔后可得到初生相颗粒细小、圆整、均匀的半固态组织。AM60B镁合金经415℃×16h固溶处理后,β-Mg17Al12相已完全溶解于α-Mg基体中。在610℃的等温热处理过程中,固溶阶段粗化的枝晶臂重熔,从而导致组织分离是形成这种组织的主要原因。     

自孕育剂在ZA94镁合金凝固过程中的晶粒细化作用

采用自孕育法制备ZA94镁合金半固态坯料,研究了自孕育剂加入量对ZA94合金半固态坯料组织的影响,分析了其晶粒的细化机理。结果表明,当孕育剂的加入量在3%~5%时,其晶粒平均尺寸较小,为40.2~45.0μm。孕育剂的加入增加了熔体中的形核质点,起到促进非均质形核的作用。孕育剂加入量直接影响其自身的熔化状况,进而影响熔体内部的温度起伏和能量起伏。     

自孕育工艺参数对ZA96镁合金半固态组织的影响及其交互本质

采用自孕育法制备ZA96镁合金半固态组织,研究自孕育工艺参数对ZA96镁合金半固态组织的影响,并从温度场的角度分析工艺参数之间相互作用的本质。结果表明:采用自孕育法铸造,能够获得合格的半固态坯料和浆料。工艺参数对半固态坯料组织影响较大,但对从导流器出口处收集到的浆料在半固态区间进行保温后,发现自孕育剂加入量对组织影响不大,而导流器角度的影响较大。熔体过热度为80~95℃、自孕育剂加入量为5%、导流器角度为45°时,半固态坯料组织的晶粒平均尺寸较小,约为35.6μm;或经552℃、20 s保温后,其晶粒尺寸为45μm,圆整度为1.7。自孕育工艺参数交互作用的本质在于通过自孕育参数的调整从而达到控制其形核的目的。推导出了熔体在导流器出口处的温度与自孕育工艺参数之间的关系式。     

自孕育法制备AZ31镁合金半固态流变成形组织(英文)

采用新型自孕育流变铸造技术对变形镁合金半固态组织进行控制。该工艺过程为将合金熔体与一定量的合金固体颗粒(自孕育剂)混合,然后将混合金属通过一个多流股导流器浇入铸型或收集器。结果表明:采用自孕育工艺,合金熔体处理温度690~710℃,孕育剂的加入量为3%~7%时能有效将AZ31镁合金传统铸造中的粗大枝晶组织转变为细小、近球状的非枝晶组织;当合金熔体处理温度较高时,增加孕育剂的加入量或减小导流器的倾斜角度有利于获得非枝晶组织。自孕育工艺制备的AZ31镁合金半固态浆料在620℃等温保温30s后能有效改善初生α-Mg颗粒的圆整度;延长保温时间有助于减小颗粒的圆整度,但同时颗粒发生粗化。利用Lifshitz-Slyozov-Wagner(LSW)理论对初生相颗粒在等温保温过程中的组织圆整、粗化过程进行了分析。     

自孕育流变铸造对ZL101合金组织的影响

采用新型自孕育流变铸造法,研究了自孕育流变铸造法及熔体处理温度对ZL101合金组织的影响。结果表明,自孕育流变铸造能有效细化组织,晶粒尺寸主要分布在25～49μm范围内,平均等效圆直径为37μm。熔体处理温度为710℃时孕育剂加入量为5%,导流器倾斜角为45°时达到最好细化效果。经分析认为,孕育剂的加入促进了初生α-Al相的形核,而导流器的剪切和激冷作用促使树枝晶破碎形成新的形核质点,两方面的作用使金属凝固时存在大量的晶核,从而细化了组织。     

熔体处理温度对自孕育法制备AZ61半固态浆料的影响

采用自孕育法制备AZ61变形镁合金半固态浆料,研究了熔体处理温度对制备AZ61变形镁合金半固态浆料的影响。结果表明,自孕育铸造法制备AZ61半固态浆料在液相线以下凝固成形,可以获得近球状的初生相。适宜的熔体处理温度为700℃,对应的平均晶粒尺寸为39.8μm。熔体处理温度过低时,组织中的树枝晶减少的同时细小的近球状晶增多,但是其晶粒尺寸大小分布不均匀。熔体处理温度过高时,组织中树枝晶增多,晶粒平均尺寸显著变大。     

半固态流变铸造镁合金浆料的组织特征

采用自制的镁合金半固态成形机组,研究半固态浆料的微观组织特征.结果表明,浆料的铜模激冷凝固得到的微观组织既不同于半固态压铸成形之后得到的近球状组织,也不同于镁合金液态压铸的细小枝晶组织,他是一种玫瑰状组织.压铸过程中对浆料的二次搅拌剪切作用可以促进近球状非枝晶组织的形成.     

镁合金半固态浆料制备技术进展

半固态加工技术是镁合金的主要加工技术之一,其中半固态非枝晶浆料或坯料的制备成为该技术的关键问题.本文介绍了非枝晶组织的形成机理和半固态镁合金非枝晶浆料或坯料的主要制备技术及其优缺点.     

Al-Ti-B对AM60B镁合金晶粒细化效果的研究

研究了Al—Ti-B中间合金在不同工艺条件对AM60B镁合金的细化效果。结果表明当加入的中间合金达N0．3％（质量分数）,在780℃的变质温度下保温30min后浇注时,AM60B合金平均晶粒尺寸由348μm变为73μm,具有良好的细化效果。     

Sr对AM60B铸造镁合金晶粒细化的影响

研究了Sr对AM60B合金晶粒细化的影响.结果表明,微量Sr能提高AM60B合金的初生相析出温度,降低再辉温差;凝固过程中Sr位于晶粒生长前沿,抑制了晶粒的长大,从而有效地细化了晶粒,在本试验条件下,从约425μm降至约147μm.     

镁合金半固态铸造的现状及发展前景

介绍了镁合金半固态铸造的三种工艺和镁合金半固态组织制备方法的研究与应用现状.展望了镁合金半固态铸造技术在我国的发展前景.     

MgCO3对AM60B镁合金组织形貌及性能的影响

采用金相显微镜、电子探针、扫描电镜及电子万能拉仲试验机等设备分析研究了MgCO3对AM60B镁合金的显微组织和力学性能的影响。显微组织观察表明,MgCO3能够明显起到品粒细化的作用,改善了实验合金的显微组织。力学性能测试表明,由于MgCO3的添加提高了合金的力学性能。并且当MgCO3添加量质量分数为1．2％时,合金的抗拉强度达到181MPa,硬度达到57HV。     

Y对AM60镁合金组织和力学性能的影响

主要研究了不同含量的Y对AM60镁合金组织和力学性能的影响。结果表明：加入少量的Y后，合金的铸态组织得到了细化，网状的Mg17Al2相逐渐变为断续、弥散分布的骨骼状，同时也出现了块状的新相。随着Y含量的增加，AM60镁合金的屈服强度、抗拉强度及伸长率也都得到了明显的提高；当Y含量达到1．2％时，其力学性能最好；随着Y含量的增加，其力学性能降低。     

Sn对AM60镁合金显微组织及力学性能的影响

分析了Sn对AM60镁合金显微组织及力学性能的影响。结果表明：AM60镁合金中加入Sn形成的Mg：Sn颗粒相能够细化合金晶粒,晶间组织β相由连续网状转变为不连续,提高了合金的力学性能。当Sn质量分数为1．2％时,合金的力学性能最佳,合金拉伸断裂方式由解理断裂变为准解理断裂;随着Sn元素含量的继续增加,其力学性能又逐渐降低。