SIMA制备半固态LY11合金的工艺研究

研究了应变诱发熔化激活法 (SIMA)制备半固态LY11合金过程中的变形温度、变形速度、等温温度和保温时间等工艺参数对LY11合金组织演变的影响。研究结果表明 ,要获得均匀、细小的非枝晶组织 ,必须合理地匹配SIMA工艺参数     

工艺参数对半固态Al-4Cu-Mg合金微观组织与性能的影响

采用应变诱发熔化激活工艺(SIMA)制备了半固态Al-4Cu-Mg合金，并对其组织性能进行了研究。结果表明：通过合理选择SIMA工艺参数，能够得到晶粒尺寸小且呈近球状的半固态组织；SIMA工艺参数对晶粒的大小和形状产生较大的影响。变形量越大、等温温度越低和保温时间越短，晶粒尺寸越小；变形量越大、等温温度越高和保温时间越长，分形维数越小，晶粒越圆整；采用变形量为20％～25％、等温温度为580～600℃和保温时间为2～6min的合理SIMA工艺参数，可获得室温抗压强度和屈服强度分别为358～387MPa和246-265MPa的半固态材料。     

半固态LY11铝合金的组织演变研究

对LY11合金的应变诱发熔化激活法(SIMA)制备工艺进行了研究，定量分析了变形量(ε)、等温温度(Ti)、保温时间(t)等工艺参数和预处理技术对晶粒尺寸、分形维数和晶粒尺寸分布等的影响，讨论了晶粒的大小、形状、尺寸分布的演变规律。结果表明：变形量对晶粒大小、形状的变化影响极大，要获得细小、近球形的晶粒需足够的变形程度；升高等温温度和延长保温时间会促使晶粒长大、球化；所有试样的晶粒尺寸呈正态分布，随着变形量的减小、等温温度的升高和保温时间的延长，峰值点附近晶粒的数目逐渐减小，尺寸逐渐增加；冷、热变形预处理条件对组织演变产生一定的影响，给试样施加变形是SIMA工艺的必要步骤。     

轧制-重熔SIMA法制备ZCuSn10合金半固态坯料

采用轧制-重熔的SIMA法制备了ZCuSn10合金半固态坯料,先将铸态ZCuSn10合金加热到450℃保温15 min,分别进行2~4道次轧制,然后截取试样进行重熔处理后水淬.比较了SIMA法和铸态-直接重熔工艺制备的ZCuSn10合金半固态组织,并利用SEM的EDS测定了组织中Sn的分布情况,用OM和TEM观察了SIMA法制备过程中试样组织变化,综合分析了SIMA法制备ZCuSn10合金半固态坯料过程中的组织演变机理.结果表明:采用轧制-重熔的SIMA法制备的ZCuSn10合金半固态组织固相晶粒均匀细小,圆整度高,19.7%预变形量875℃保温15 min半固态组织最优,其平均晶粒直径75.8μm,形状因子1.62,液相率17.28%;用SIMA法制备ZCuSn10合金半固态坯料,预变形过程对晶粒细化及球化起到了关键作用,随着预变形量和重熔保温温度的提高,半固态组织晶粒尺寸减小,圆整度提高,液相率增加;采用轧制-重熔的SIMA法制备ZCuSn10合金半固态组织球化的主要机理是预变形过程破碎了枝晶,储备了变形能,在重熔过程中促进了枝晶熔断,同时,由于Sn元素从液相中向a固相中扩散迁移,液相逐渐吞噬固相的尖角突出部分,最终生成细小、圆整的a相晶粒.     

SIMA法工艺参数对6061铝合金半固态组织和性能的影响

以15 mm的6061商业铝合金板材为原材料,采用室温镦粗为预变性方式的SIMA(应变诱导熔体激活)法制备了6061合金半固态坯料,研究了变形量和热处理工艺对半固态组织演变和性能的影响。结果表明,镦粗变形可使6061初始板材中的晶粒被打碎而细化,并储存变形能,而随变形量增加,半固态组织中固相颗粒尺寸减少、圆整度更好,当达到临界变形量33.3%后组织变化不大。提高热处理温度可以促使液相比例提高和加快晶粒圆整化进程,但也使晶粒尺寸长大的速度更快。随热处理时间延长,晶粒尺寸先减小后增大并逐渐圆整化。热处理后,6061半固态坯料的室温屈服强度比初始与墩粗后的板材低,但是伸长率得到明显提升,且屈服强度随着热处理时间的延长急剧下降。6061合金半固态坯料的最优SIMA法制备工艺参数是:变形量为33.3%,等温热处理温度为620℃,保温时间为45 min。     

Al-4Cu-Mg合金半固态压缩过程中的微观组织演变

研究了SIMA法制备的半固态Al-4Cu-Mg合金在不同变形温度、变形程度和应变速率下压缩变形时的微观组织演变．并研究了半固态Al-4Cu-Mg合金在高温变形条件下的微观组织形态。研究结果表明，在半固态条件下，品粒平均尺寸随变形温度的升高而增大：从540℃到560℃，品粒平均尺寸增大了2％～9％，而从560℃到580℃，晶粒平均尺寸增大了3％～16％，后者的增幅比前者大、变形程度增大，晶粒平均尺寸减小．同一试样大变形区的晶粒平均尺寸比小变形区的晶粒平均尺寸小4％～15％。应变速率减小，晶粒平均尺寸增大．晶粒变得圆整。     

SIMA法工艺参数对半固态5083合金组织及成分偏析的影响

采用大挤压比热挤压为预变形方式的SIMA法制备了5083铝合金半固态坯料,研究了挤压比、等温热处理温度与保温时间等工艺参数对半固态坯料微观组织演变的影响,并通过SEM和能谱线扫描分析了等温热处理温度对5083铝合金主要元素成分偏析的影响规律。结果表明,SIMA法制备5083铝合金半固态坯料的微观组织受工艺参数影响较大,当挤压比为17.36,等温温度为605～610℃,保温时间为15～20min时,可以获得较理想的5083半固态坯料。另外,5083铝合金中Mn元素的分布基本不受等温热处理温度影响,但Al、Mg元素的分布受温度影响较大,等温温度越高,偏析越严重;在晶界处偏析的低熔点相主要由Mg元素构成。     

新复合工艺制备A356.2合金半固态坯料

采用近液相线浇注和新SIMA法相结合的新复合工艺制备A356.2合金半固态坯料,观察和分析各工艺参数下试样的显微组织特征,探讨组织演变机制。实验结果表明,在铸模水冷、浇注温度615℃下进行近液相线浇注,获得的试样显微组织较好;等径角挤压使晶粒发生明显的变形和破碎,可累积大量的变形能;保温处理过程中,随着保温温度升高和保温时间延长,液相增多,晶粒粗化,圆整度提高。     

TB8钛合金固溶组织研究及神经网络预测

深入分析了各变形工艺参数对TB8合金固溶处理显微组织的影响规律,建立了固溶组织再结晶体积分数、平均晶粒尺寸与变形工艺参数间的神经网络预测模型。结果表明,冷却和热处理制度相同的条件下,变形温度、变形程度和应变速率等变形工艺参数对TB8钛合金形变且固溶处理后的显微组织有重要的影响,若想获得晶粒较为细小且均匀的组织,需要在合适的应变速率下适当提高变形程度和降低变形温度;人工神经网络的预测结果与实测结果的高度拟合,表明人工神经网络模型可以较为精确地预测TB8合金的显微组织随变形工艺参数的变化而变化的情况。以上研究工作为TB8合金热加工工艺的制定提供了更为科学的理论依据。     

SIMA法制备的ZCuSn10锡青铜的等轴晶组织

采用SIMA法制备了ZCuSn10锡青铜等轴晶试样,然后进行450℃保温15min后自由锻或室温2道次、4道次轧制,最后在800℃和850℃保温10min后水淬处理。将SIMA法制备的合金组织与铸态直接重熔保温后水淬和常规退火处理的ZCuSn10锡青铜组织进行了比较。结果表明,采用SIMA法能获得共析组织不超过16%的ZCuSn10锡青铜等轴晶组织,相比常规退火及铸态直接重熔工艺,其平均晶粒直径从250~300μm减小到80~90μm,形状因子从1.97减小到1.75;用SIMA法制备ZCuSn10锡青铜等轴晶组织,预变形过程对晶粒细化及球化起到了关键作用,随着预变形量和重熔保温温度提高,ZCuSn10锡青铜组织晶粒尺寸减小,圆整度提高,共析组织比例增加。     

2024合金冷拉棒材工艺和性能的研究

铝合金棒材常用热挤压法生产，国内对铝合金冷拉棒的生产工艺，尤其对组织性能和工艺参数缺乏研究。本文研究了冷拉变形量、淬火温度、淬火保温时间三因素对２０２４合金冷拉棒材的组织和性能的影响，并对２０２４合金冷拉棒材冷作后的直径加恢值进行了探索。结果表明：采用４％－６％冷拉变形量，４８５℃保温９０ｍｉｎ的淬火制度可获得较好效果。     

半固态LY11合金的压缩变形

研究了变形温度和应变速率对半固态LY11合金变形行为和微观组织的影响.研究结果表明:在液固温度区间变形时,变形温度、应变速率对半固态LY11合金的流变应力峰值影响显著,对稳态流变应力影响较小.对微观组织的影响是:随着变形温度的升高和应变速率的降低,固相晶粒尺寸增大,但仍保持初始的近球状.在半固态合金的压缩过程中,随着工艺参数的变化,占主导地位的变形机制也随之变化.     

冷轧变形对高性能Cu-Ni-Si合金组织性能与析出行为的影响

采用DSC、TEM、导电率和力学性能等测试方法，研究了不同冷轧变形量对Cu-3.0Ni-0.60Si-0.16Zn-0.15Cr-0.03P (质量分数，%)合金组织性能与析出行为的影响，旨在通过工艺调控提升该合金的综合性能。通过对比不同冷轧变形后合金的开始析出温度和再结晶温度以及时效后合金的组织性能，确定了高性能Cu-NiSi系合金的形变-时效工艺参数，明确了冷轧变形量对合金时效析出动力学的影响规律和强化相析出的调控机制；合金经过95%冷轧+450℃、60 min形变热处理后获得了显著优于现有Cu-Ni-Si合金(如C70250)的性能，其抗拉强度为(841±10) MPa，导电率为(52.2±0.3)%IACS。     

塑性变形对ZL102合金组织及性能的影响

研究不同压缩工艺参数及等通道转角接压（ECAP）工艺对ZL102合金的显微组织及性能的影响。实验结果表明：随着温度的增加，ZL102合金的临界变形量增加，在410℃下，临界变形量可达50％以上。因此，ZL102合金适宜的变形温度在350-410℃之间。金相组织观察表明，随着变形量的增加，晶粒细化程度增大，变形量超过35％后，晶粒明显细化；材料的硬度随着变形量的增加而增大。采用转角a为120°模具时，路线A能更有效更均匀地细化晶粒。     

变形条件对半固态Al-4Cu-Mg合金微观组织的影响

研究了用应变诱发熔化激活法(SIMA)制备的半固态Al-4Cu-Mg合金在不同变形温度、变形程度和应变速率下半固态压缩变形时的微观组织演变。研究结果表明：在半固态条件下，随变形温度的升高，晶粒平均尺寸增大，分形维数减小；变形程度增大，晶粒平均尺寸减小．分形维数先减小后增大；应变速率增大，晶粒平均尺寸先减小后略有增大，且在小的应变速率下，晶粒平均尺寸随应变速率变化的趋势较大，分形维数随着应变速率的增大而增大。     

变形程度对7A04合金半固态触变组织的影响

获得具有触变特性的均匀的、近球形的显微组织是半固态触变成形工艺的基础和关键。以挤压态7A04合金SIMA法生成触变组织为例．研究变形程度对其半固态触变组织的影响。结果表明：在加热前的变形程度对显微组织的影响很大，随着变形程度的增加，晶粒尺寸减小，晶粒形状越趋于球形；当变形程度超过0．3时，晶粒尺寸及其球形化速度逐渐减慢并趋于稳定值。此外，经过冷变形后，晶粒内及晶粒间的偏析减小，晶界易被低熔点液相浸润．更易获得均匀的、近球形的触变组织。     

Mg-5.5Zn-2Gd-0.6Zr合金的简化SIMA法等温半固态组织粗化规律

研究了简化应变诱发激活(SIMA)工艺条件下Mg-5.5Zn-2Gd-0.6Zr挤压态镁合金在不同等温温度(600,610和620℃)和不同等温时间条件下的微观组织演变规律。结果表明,在相同等温温度条件下,α(Mg)晶粒直径与等温时间之间符合关系式3 30d?d?Kt,粗化速率常数K随等温温度的升高而增大;实验合金的粗化机制符合Monson-Whitton等提出的改进的液膜迁移理论模型。分析发现,实验合金的纵向组织α(Mg)晶粒粗化速率大于其横向组织α(Mg)晶粒粗化速率,这是简化SIMA法工艺在制备半固态触变浆料时存在组织不均匀现象的根本原因。     

GH864合金涡轮盘锻造过程中微观组织的数值模拟

为了预测GH864合金φ1250 mm涡轮盘锻造过程中微观组织的演变规律,将微观组织模型加入到模拟软件MSC Super-form中,实现了高温合金塑性变形-传热-微观组织演变的耦合.研究了不同变形工艺参数对涡轮盘组织分布的影响,包括初始变形温度、变形速率、模具预热温度、摩擦系数及保温措施等的影响.结果表明:实际φ12...     

TC2钛合金管材挤压工艺

研究了化学成分、挤压温度、挤压比、退火温度对TC2钛合金管材挤压成形、组织性能的影响。掌握了该合金热加工变形的特点，确定了合理的工艺路线及参数，研制的产品组织性能、表面质量及尺寸精度优良，满足相关技术标准的要求。     

基于SIMA法的AlSi30合金半固态坯料的制备

引入等径角挤压(ECAP)法替代传统半固态坯料制备方法--应变诱导熔体激活(SIMA)法中的冷、热塑性变形,在正交试验条件下由AlSi30合金粉末制备其半固态坯料,研究了工艺参数对半固态坯料显微组织的影响.结果表明,保温温度是影响初晶硅晶粒大小和圆整程度的主要因素;影响初晶硅晶粒大小的次要因素是保温时间;影响初晶硅圆整度的次要因素是等径角挤压的温度;试验的最佳工艺参数,等径角挤压温度为500 ℃,挤压路径选择A路径,保温温度为605 ℃,保温时间为55 min.