半固态7075铝合金流变压铸充填性与组织分布

采用倒锥形通道制备半固态7075铝合金浆料,试验研究了浆料的成形温度、压射比压和压铸模温度对半固态流变压铸7075铝合金充填性能的影响.结果表明,半固态7075铝合金浆料适当高的成形温度有利于充填性能的提高;压射比压和压铸模温度对半固态7075铝合金流变压铸充填性也有影响,压射比压越大,充填性越好.此外,采用倒锥形通道制备的半固态7075铝合金浆料组织分布较均匀,在后续流变压铸件的组织也均匀、致密,表明通过此工艺方法可获得力学性能较好的半固态7075铝合金压铸件.     

自孕育法流变压铸2024变形铝合金微观组织特征

采用自孕育铸造法制备2024变形铝合金半固态浆科,研究了2024变形铝合金半固态浆料的流变压铸成形,并对半固态浆料和压铸件的微观组织进行研究分析.结果表明,自孕育法可制备出组织均匀细小,具有球形或近球形初生相颗粒的半固态浆料.将自孕育法制备半固态浆料通过短时保温后,浆料中初生α(Al)内部无液相夹裹,平均晶粒尺寸为72.5 μm;在增压压力为160 MPa,压射充型速度在2～5 m/s,2024变形铝合金半固态浆料经625℃保温3min后能顺利进行流变压铸,2024铝合金经流变压铸后铸件的微观组织均匀,且铸件性能良好.     

流变压铸A380铝合金的显微组织与力学性能

将自主研发的强制对流搅拌制浆装置(FCM)与压铸机结合,以汽车控制臂为例,成功实现A380铝合金的流变压铸成形。研究FCM工艺参数下铸件组织特征的演变,对比传统压铸与FCM流变压铸工艺下铸件显微组织、内部缺陷和力学性能的差异,分析FCM流变压铸工艺组织形成机理及其凝固行为。结果表明:适当提高螺杆转速或降低内筒温度,均有利于改善铸件的组织形态;FCM流变压铸工艺不仅可以获得内部组织细小、圆整且分布均匀的铸件,而且可以显著减少铸件内部气孔缺陷和提高铸件的力学性能。和传统压铸件相比,FCM流变压铸件的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别提高了10%、4%和140%。     

半固态改性6061铝合金流变压铸试样组织及力学性能

采用石墨质蛇形通道浇注复合流变压铸工艺进行半固态改性6061铝合金流变压铸成形。对比分析了传统液态压铸和流变压铸的改性6061铝合金试样的显微组织;研究了Si含量对半固态改性6061铝合金流变压铸试样组织及力学性能的影响。结果表明,相比于传统液态压铸,半固态改性6061铝合金流变压铸试样组织中的初生α-Al晶粒明显细化和球化,由粗大的枝晶演变为细小的球状晶或近球状晶。增加Si含量可以有效细化试样组织中的初生α-Al晶粒,并提升流变压铸试样的力学性能,当Si含量由0.6%增加至2.6%时,初生α-Al的平均晶粒直径由58μm左右逐渐减小至31μm左右,抗拉强度由（107±4） MPa逐渐增加至（209±14） MPa,伸长率由2.2%±0.3%逐渐增加至5.5%±0.5%。     

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。     

A356铝合金半固态流变压铸件力学性能的研究

采用自主研发的锥桶式流变成形机(TBR),进行了流变压铸工艺正交试验,研究了浇注温度、剪切速率及剪切温度对A356铝合金半固态流变压铸力学性能的影响规律,并确定了最佳的参数,使A356流变压铸件获得最优的力学性能。结果表明,影响抗拉强度的主要因素是浇注温度,影响伸长率的主要因素是剪切温度。TBR流变压铸工艺生产A356铝合金压铸件的最优工艺参数:浇注温度为655℃,剪切速度为5000s-1,剪切温度为600℃,在此工艺条件下,制备的半固态成形件力学性能为:σb=271MPa,δ=7.3%。     

铝合金压块半固态压铸数值模拟及工艺研究

对铝合金压块进行了半固态充型及缺陷数值模拟,提出了半固态压铸模的设计要点,并根据模拟结果设计出压块半固态压铸模。通过3组电磁搅拌参数下的半固态流变压铸试验,确定了优化的半固态浆料制备工艺参数,生产出合格的压块铸件。     

6061铝合金自孕育流变压铸微观组织研究

采用自孕育法制备6061铝合金半固态浆料,对6061铝合金半固态流变压铸件微观组织进行了研究。结果表明,通过自孕育法可以制备出晶粒均匀细小且近球形的初生α-Al相半固态浆料组织。将自孕育法制备的半固态浆料经过短暂的保温后进行流变压铸,得到晶粒均匀细小的初生α-Al相组织。保温温度为640℃,保温时间为5min,压铸件初生α-Al相尺寸较小,圆整度较好,分别为65.7μm和1.27。     

铝合金半固态流变压铸过程数值模拟及试验验证

采用模拟软件对Al-Si合金半固态流变压铸的充型和凝固过程进行模拟,并与试验进行了对比.结果表明,浇注温度为610℃、压射速度为90 mm/s、料柄及内浇口直径为40 mm时,半固态压铸的卷气以及缩凹缺陷明显减少.同时,通过对温度场的模拟分析,得出铸件的边缘部位与中部具有不同的凝固速度和微观组织,经过试验观测,证明了实验结果与模拟结果的一致性,为铝合金半固态流变压铸的工艺参数拟定和模具设计提供了借鉴.     

半固态流变压铸铝合金件疲劳性能研究

对比研究了液态压铸和半固态流变压铸对ZL114A铝合金铸件疲劳性能的影响。结果表明,半固态流变压铸件相较于传统液态压铸件疲劳性能更好而且更稳定。液态压铸件的疲劳寿命主要受孔洞尺寸影响,孔洞尺寸越大,疲劳寿命越低。半固态压铸件的疲劳寿命主要受密度(孔隙率)影响,与密度成正比。半固态压铸ZL114A铝合金试样在密度大于2.62g/cm^3时,疲劳性能表现良好。在70MPa应力下,疲劳寿命可达107次。液态压铸件裂纹萌生于大的气缩孔,半固态压铸件的裂纹萌生是于中心缩松多孔的综合作用结果。     

半固态压铸铝合金悬置支架的应用研究

对常规重力铸造铝合金悬置支架和压铸铝合金悬置支架等产品,分别采用铝合金半固态压铸成形技术进行了优化设计开发;结合有限元分析和实物台架试验性能对比验证,半固态产品力学性能优异,不仅实现了减重10％,在满足台架耐久性的同时,其单向静载拉断力比原重力铸造及压铸工艺成形产品均有提升,并圆满地完成了整车搭载可靠性验证.     

AZ91D半固态流变压铸成形的研究

采用双螺杆机械搅拌方式制备半固态浆料；研究了AZ91D镁合金半固态浆料的流变压铸成形工艺。结果表明：压射压力在40～50MPa，压射充型速度在10～15m／s内，固相率在10％～60％的浆料都能流变压铸成薄壁圆形铸件；半固态流变压铸成形比液态压铸成形的强度、伸长率分别提高37％、44％，并可施以热处理，进一步提高性能，易于实现“净近成形”。     

半固态与铸态7A04铝合金腐蚀行为的对比

利用金相显微镜分析7A04铝合金半固态与铸态组织,对半固态与铸态7A04铝合金进行极化曲线与阻抗谱电化学测试分析,通过中性盐雾实验对比分析二者的质量损失率、腐蚀面积率和腐蚀坑深度,并采用激光共聚焦显微镜分析腐蚀形貌差异。结果表明:半固态初生α(Al)晶粒细小圆整,半固态试样的耐腐蚀性能优于铸态试样的,半固态试样腐蚀质量损失率较低,半固态试样的蚀坑平均深度及最大深度均小于铸态试样的。半固态工艺可显著提高7A04铝合金的耐腐蚀性能。     

镁合金半固态流变压铸充型流动过程分析

通过压铸实验分析了镁合金半固态流变压铸、液态压铸充型流动过程.结果表明,镁合金半固态流变压铸和液态压铸充型流动过程相似;相同充型条件下,半固态流变压铸卷气现象较少,压铸件质量优于液态压铸.同时,内浇道充型速度和内浇道尺寸对压铸件充填过程影响很大,合理的设置可以减少涡流和卷气,得到高质量的压铸件.     

Al-Mg-Si合金半固态触变成形研究

以水泵盖为目标零件,在自行建立的半固态触变成形试验线上使用A357合金和新开发的半固态专用铝合金Al-6Si-2Mg进行了半固态触变压铸试验研究.对这两种合金在半固态坯料制备、二次加热及半固态压铸中的显微组织及工艺性进行了比较.结果表明,Al-6Si-2Mg合金在触变成形过程中均表现出更好的工艺可控性,其半固态压铸件热处理后的性能为σb=335MPa,σs=305MPa,δ5=3%,强度高于A357,伸长率与铸态A357合金相当.试验最终获得了充型完好、性能优异、组织均匀的半固态压铸件.     

压铸铝合金及压铸技术的研究进展

综述了压铸铝合金的开发及应用状况、计算机模拟技术在压铸铝压铸技术中的应用、半固态流变压铸浆料制备及超低速压铸技术等先进铝合金压铸技术研究的最新进展.并指出将不同先进压铸技术的结合应用,可进一步提高铝合金压铸件性能,促进压铸技术的发展.     

A356铝合金半固态触变压铸成型技术研究与展望

详细介绍了半固态A356铝合金触变压铸、制备工艺的参数设计、合金组织性能状况、合金应用以及国内外的发展情况,分析了半固态铸造成型技术在我国的发展前景,展望了半固态金属成型在我国应用的前景及意义。     

半固态流变压铸AZ91D镁合金的组织与性能

采用自行研制的镁合金半固态流变压铸成形机组 ,研究了半固态制浆工艺与组织及性能之间的关系。结果表明 ,镁液浇注温度越高 ,制浆搅拌的剪切速率越高 ,或搅拌机的筒体温度越高 ,半固态非枝晶组织的固相率越低。所制备的AZ91D镁合金半固态组织细小、圆整 ,晶粒度为 3 0～ 5 0 μm ,半固态流变压铸试样的抗拉强度和伸长率比液态压铸试样有显著提高。     

流变压铸YL112铝合金的微观组织特征

将剪切低温浇注半固态（LSPSF）浆料制备工艺与传统高压铸造工艺衔接,研究出一种半固态浆料直接成形工艺——流变压铸技术。结果表明：LSPSFI艺可在15～20s制备出初生α（Al）形状因子为0．93,晶粒尺寸为70μm且分布均匀,初生α（Al）内部没有夹裹液相的YL112铝合金半固态浆料：与传统压铸相比,流变压铸可改善YL112合金铸件的微观组织,半固态浆料在二次凝固中发生体积凝固,铸件微观组织细小且分布均匀。该LSPSF流变铸造工艺与传统压铸工艺衔接简便,半固态浆料输送平稳,具有较强的可操作性。     

镁合金半固态流变压铸型腔流动过程数值模拟的研究

利用数值模拟技术,模拟了镁合金液态压铸和半固态流变压铸成形充型流动过程.结果表明:半固态流变压铸成形在不同的内浇口尺寸与位置条件下都可以获得平稳的充型流动场,其工艺参数设计灵活;同等条件下,半固态流变压铸成形的型腔充填过程平稳,成形铸件的质量优于液态压铸成形.模拟结果与实验结果比较分析,两者的流动特征基本吻合.