基于PSO-BP神经网络的汽车用铸造AZ91镁合金晶粒尺寸的预测

采用BP神经网络研究了铸造AZ91镁合金的晶粒尺寸随浇注温度和冷却条件的变化,对铸造AZ91镁合金的晶粒尺寸进行了预测。发现BP神经网络对晶粒尺寸的预测最大误差为11%。为了提高预测精度,本文引入了粒子群算法(PSO)以优化BP神经网络。结果表明,经过优化的PSO-BP神经网络的预测精度大大提高,对晶粒尺寸的预测误差均低于5%。     

金属型铸造Mg-Al合金凝固晶粒尺寸的预测

介绍了几种典型的凝固晶粒尺寸预测模型。以相对晶粒尺寸(RGS)模型以及Stjohn D H和Qian M晶粒尺寸(dgs)模型为基础,计算并测定了金属型铸造AZ61和AZ91镁合金的晶粒尺寸。结果表明,计算得到的RGS能够反映镁合金相对晶粒尺寸与Al含量的变化趋势,即随着Al含量的增加,RGS降低。Stjohn D H和Qian M模型能较准确地预测镁合金的实际晶粒大小。     

搅拌工艺对半固态AZ91镁合金性能的影响

研究了不同温度、不同搅拌速度和不同冷却速率对半固态AZ91镁合金性能的影响.在550 ℃时搅拌得到的半固态镁合金的晶粒密度大于在590 ℃搅拌时得到的晶粒密度.搅拌速度对晶粒密度的影响存在一个最佳值.采用了两种冷却方式,一是水淬,二是金属型冷却.试验结果表明冷却速率对合金晶粒尺寸影响很大,水淬试样的晶粒密度大于金属型冷却试样的晶粒密度.在半固态加工过程中,晶粒有很强的长大合并趋势.     

工艺参数对半固态镁合金性能的影响

研究了不同温度、不同搅拌速度和不同冷却速度对半固态AZ91镁合金性能的影响。用了两种冷却方式，一是水淬，二是金属型冷却。搅拌速率从每分钟300转变化到900转，变化步长是每分钟300转。试验结果表明冷却速率对合金晶粒尺寸影响很大。搅拌速率对晶粒密度的影响有一最佳搅拌速度，当搅拌速率为600转份时，晶粒密度最大。550度搅拌得到的半固态镁合金的晶粒密度大于590度搅拌时得到的晶粒密度。试验结果表明合金的固相分数仅与镁合金搅拌温度有关，这与相图表达的定性关系是一致的。在所有半固态镁合金试验中，水淬试样的晶粒密度都大于重力铸造的金属型试样的晶粒密度。这表明在半固态成型过程中，晶粒有很强的长大合并的趋势。     

铸造镁合金AZ91D金相腐蚀方法研究

对砂型和金属型铸造AZ91D试样进行了铸态下与固溶处理后金相腐蚀研究,对压铸AZ91D试样进行铸态金相腐蚀和EBSD试验研究.结果表明,铸态砂型和金属型试样树枝晶形状显示六重对称性特征,一次枝晶间夹角为60°,固溶处理后晶粒尺寸变大.压铸试样冷却速度快,枝晶不能充分生长,难以显示六重对称性特征,EBSD试验能够准确测量压铸试样的晶粒尺寸和晶粒取向.     

脉冲磁场对AZ91D镁合金凝固组织的影响

研究了脉冲磁场作用下AZ91D镁合金凝固组织的变化,考察了冷却速度、磁场强度和放电频率对AZ91D镁合金晶粒大小的影响,并对磁场影响凝固组织的机理进行了探讨。试验结果表明:在脉冲磁场的作用下,AZ91D镁合金的凝固组织显著细化,其初生相由发达的树枝晶转变为均匀细小的蔷薇状晶体,共晶网络变得细小且不连续,聚集在晶界上的共晶组织减少;合金的晶粒尺寸随着冷却速度的降低,磁场强度或放电频率的增加而逐渐减小。     

AZ91D镁合金半固态挤压铸造的研究

研究了AZ91D镁合金在不同半固态温度下的挤压铸造。结果表明：半固态等温热处理可以将金属型铸造的AZ91D镁合金锭中的枝晶组织转变为球形晶粒组织,并能进行半固态挤压成形。AZ91D镁合金半固态挤压成形所需的最佳工艺条件是加热温度570℃左右,保温时问25～35min,或加热温度580℃左右,保温时问10～20min。     

Gd含量对AZ31合金组织和性能的影响

利用金属型铸造制备了不同Gd含量的AZ31镁合金试样,借助光学显微镜、扫描电镜、力学性能测试等方法,研究了不同Gd含量对AZ31镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着Gd含量的增加,晶粒的尺寸大小逐渐减小。当Gd含量为1.5%时,晶粒细化效果最好,抗拉强度和伸长率最高,布氏硬度最大。     

等温热处理对AZ91D半固态挤压铸造成形的影响

研究了等温热处理温度和保温时间等工艺对AZ91D镁合金半固态挤压成形的影响.结果表明半固态等温热处理可以将普通金属型铸造的AZ91D镁合金锭中的枝晶组织转变为球形晶粒组织,并能进行半固态挤压成形.AZ91D镁合金半固态挤压成形所需的最佳工艺条件是加热温度570 ℃左右,保温时间25～35 min,或加热温度580 ℃左右,保温时间10～20 min.     

基于Anycasting的挤压铸造镁合金试样力学性能研究

选用AZ91D镁合金为研究对象,使用Anycasting软件,对标准拉伸试样进行模拟,以浇注温度、挤压压力、模具温度为影响因素,分别绘制不同工艺参数下的力学性能曲线,观察对比各个试样的晶粒尺寸,研究了挤压铸造工艺参数对AZ91D镁合金力学性能的影响。结果发现,力学性能随浇注温度先增大后减小,随挤压压力增大而逐渐增大;模具温度对铸件的影响,与浇注温度有类似的规律。在浇注温度为670℃,模具温度为200℃,挤压压力为120MPa时,挤压铸件能够获得理想的力学性能,其σb=235MPa,δ=4.6%,硬度(HV)为62左右。由于在压力的作用下,引起AZ91D镁合金在铸造过程中过冷度过大,提高了凝固合金的冷却速度,同时也提高了导热系数,增加了形核率,从而到细化了晶粒,提高了合金的力学性能。     

冷却速度对ZM5镁合金凝固组织与性能的影响

采用温度采集仪测定砂型(含20 mm厚的冷铁和10 mm厚的冷铁)、金属型(铜模和钢模)在镁合金凝固阶段的平均冷却速率,分析了冷却速度对ZM5镁合金铸态组织、相组成和力学性能的影响,以获得铸锭晶粒尺寸、抗拉强度、硬度与凝固冷却速度之间的影响关系。研究结果表明,在砂型Ⅲ区(含10 mm厚的冷铁)条件下,其冷却速度最慢,为2.94℃/s;在金属型铜模铸造条件下,其冷却速度最快,为7.88℃/s。ZM5镁合金其微观组织主要是α-Mg和第二相Mg_(17)Al_(12)。随着冷却速度的不断提高,镁合金晶粒明显细化,第二相分布更加弥散、均匀,合金的硬度、抗拉强度和伸长率也明显提高。     

Si对喷射成形AZ91镁合金微观组织的影响

在保护气氛中采用喷射成形技术制各AZ91和AZ91+2.0%Si镁合金,采用OM、SEM、XRD及TEM等技术分别对合金的微观组织进行观察和分析.结果表明:与相同成分的铸造镁合金相比,喷射成形技术显著细化合金组织;喷射成形沉积态AZ91镁合金具有均匀、细小的等轴晶组织,平均晶粒尺寸约为17 μm,离异共晶β-Mg17Al12相在晶界的偏析被有效改善:对于喷射成形AZ91+2.0%Si镁合金,喷射成形过程中高的冷却速度抑制了Mg2Si相的长大,细小的Mg2Si相呈现为近球形或多边形态,与基体结合良好且弥散分布,并可以作为а-Mg异质彤核核心,使合金组织得到充分细化.     

消失模铸造AZ91镁合金组织及耐蚀性研究

通过采用金相分析、能谱分析、电子万能材料试验机、腐蚀失重法、极化测试及交流阻抗分析等手段,研究了消失模铸造AZ91镁合金的组织、力学性能及腐蚀行为,并与普通砂型铸造及金属型铸造方法进行了比较.研究结果表明,消失模铸造镁合金组织除了粗大的α相与β相外,还出现了球状的Al-Mn-Fe三元相,造成消失铸造镁合金的力学性能及耐蚀性能低于砂型铸造及金属型铸造.本试验条件下,消失模铸造AZ91合金的抗拉强度及伸长率分别为135.6MPa与1.4%.失重法测得的消失模铸造AZ91镁合金的腐蚀速率为0.64 mg/(cm2·d),为金属型铸造的2.2倍.极化曲线及交流阻抗等电化学研究表明,铸造工艺对镁合金的腐蚀行为有明显影响,消失模铸造镁合金的自腐蚀电位较低,但自腐蚀电流密度较大,分别为-1.577V与1.39×10-5Amp/cm2.     

旋转喷吹和保温时间对AZ40镁合金的细化效果影响

采用旋转喷吹技术,以Ar为载体将CO2气体通入到AZ40镁合金熔液中,通过调整CO2的流量来控制单位时间C的加入量。从AZ40镁合金铸锭试样切取试片进行质量全分析,通过金相照片观察铸锭晶粒尺寸大小与旋转气体流量变化关系,达到细化AZ40镁合金铸锭内部组织和晶粒大小的目的。为了进一步研究细化效果在AZ40镁合金熔液中的有效存在时间,将内部组织细化后的AZ40镁合金熔液保温一定的时间,然后浇注到金属型和砂型模具中,通过金相照片分别测定铸造试样的晶粒尺寸,观察保温时间的延长与晶粒尺寸的对应关系。     

液态模锻对AZ91D合金组织和性能的影响

:在实验室条件下,分别采用金属型铸造和液态模锻工艺对AZ91D镁合金进行了成形,对比分析了两种不同成形方式下试样的力学性能.通过透射电镜和X射线衍射,得出液态模锻可以细化晶粒、促进位错的生成,从而使该镁合金综合力学性能获得极大的改善.     

离心铸造AZ81镁合金的组织结构和力学性能研究

分别采用离心铸造和金属型重力铸造制备了AZ81镁合金试样,并对两种试样的晶粒结构、第二相分布与拉伸性能、硬度等进行了比较。试验结果表明,与金属型重力铸造相比,离心铸造试件的晶粒明显细化,抗拉强度、屈服强度、伸长率有明显提高,显微硬度有所提高。     

搅拌摩擦加工细晶AZ91镁合金的加工特性（英文）

搅拌摩擦加工细化AZ91镁合金,研究钻孔过程中不同切割速度和进料速率下晶粒尺寸和二次相对加工特性的影响。经搅拌摩擦加工得到了过饱和AZ91镁合金,晶粒尺寸由(166.5±8.7)μm细化到(21.7±13.5)μm。相比未加工的AZ91镁合金(HV(108.2±15.6)),经搅拌摩擦加工的合金硬度为HV(88.95±6.1),这归因于二次相的减少。然而,搅拌摩擦加工AZ91合金的平均切割力略微减小。相比未加工的AZ91镁合金,搅拌摩擦加工AZ91合金的钻孔边缘损伤较低。因此,虽然在钻孔过程中晶粒细化可以略微增大切割力,但在AZ91镁合金加工过程中边缘处理较好。     

冷却速度对离心铸造AZ91镁合金组织和性能的影响

研究了不同冷却速度对离心铸造AZ91镁合金凝固组织演变和力学性能的影响。结果表明:离心铸造AZ91镁合金在保温冷却条件下,细化晶粒的同时,只析出少量的β(Mg_(12)Al_(17))相,倾向于定向凝固,第二相分布均匀,其第二相由一次β相和少量晶内二次β相组成;无保温冷却条件下,晶粒细化程度更大,其β相的析出量明显增多,倾向于体积凝固,主要由二次β相组成。且随着冷速增大,一次β相由两相分离的短棒状完全离异共晶组织,向粗大连续"蜂窝"状的部分离异共晶转变。在同一离心压力下,随着冷却速度的提高,抗压强度提升,最大塑性下降。     

缓慢凝固速度对AZ91D镁合金组织的影响

为了探讨AZ91D镁合金在较慢凝固冷却速度下的组织,对其进行了缓慢凝固处理.利用金属凝固原理分析了AZ91D镁合金的凝固过程和在较慢凝固速度下枝晶偏析减轻的原因.结果表明,随凝固冷却速度的降低,析出相β-Mg12Al12由连续网状分布逐渐变成沿晶界断续的条块状分布,凝固过程中的偏析现象逐渐减轻.当冷却速度最低达到0.0030K/s时,组织中β相的体积分数仅为2%,但晶粒明显长大.     

变质处理晶粒细化对AZ91镁合金半固态组织演变的影响

使用Nd、C2Cl6和Ca三种变质剂对AZ91镁合金进行变质处理,然后对晶粒细化后的坯料进行半固态重熔实验,将3种变质坯料及未变质AZ91镁合金坯料的半固态组织演化过程及演化速度进行了比较.结果表明,未变质AZ91镁合金坯料半固态演化速度最为缓慢,晶粒也较为粗大.Nd和C2Cl6变质后的AZ91镁合金坯料为细小的等轴晶组织,其半固态演化过程得以缩短,晶粒也更为细小.而 Ca的加入并没有明显改善AZ91镁合金坯料的半固态演化速度,原因可能是Ca提高了AZ91镁合金共晶组织的热稳定性和熔点所致.