半固态A356合金重熔加热时初生相的组织演变

利用低过热度浇注技术制备了半固态A356铝合金坯料,研究了半固态温度区间重熔加热时半固态A356铝合金坯料的初生相形貌的转变过程.结果表明,在半固态两相区保温,半固态A356合金的初生相逐渐团球化,该过程随保温温度的升高而加快.半固态A356铝合金晶粒的圆度与保温温度和保温时间的关系不大,但晶粒的尺寸随着保温温度和保温时间的增加而增大.半固态A356合金试样重熔加热最佳工艺制度为583℃下保温30min,其晶粒平均等积圆直径为80μm,晶粒平均圆度为0.83.     

A356合金初生相在固液区间等温时形貌演变

在选择适当的浇注温度、等温温度的前提下,本文主要研究半固态等温时间对金相组织演变的影响规律。     

微量Ce对细化A356合金初生相的作用

利用低过热度浇注技术制备了半固态A356-Ce合金浆料,研究了稀土Ce对半固态A356合金的初生相形貌和尺寸的影响.研究结果表明:含有适量稀土Ce的A356铝合金经低过热度浇注可制备具有颗粒状和蔷薇状初生相的半固态浆料,合金熔体等温温度会影响Ce细化半固态A356合金中初生相的效果.Ce对半固态A356铝合金的初生相细化机理与稀土在铝合金中诱发的共晶反应有关.      

AlSi7Mg枝晶合金半固态加热时的组织演变

利用电阻炉研究了AlSi₇Mg 枝晶合金半固态加热时的组织演变.研究表明:在(589~597±1)℃下,保温5~120min,初生α枝晶难以完全转化为球状的α相;在较高的半固态加热温度下,若保温时间过长,试样会存在不同程度的变形.     

半固态A356-Nd合金中Nd_XAl_Y化合物对凝固组织细化的影响

研究了Nd对半固态A356铝合金凝固组织细化的影响。在铝熔体中随着Nd添加量由0.1%～0.8%变化,会先后生成NdAl_2、NdAl_3、Nd_3Al_(11)、NdAl四种稀土铝化物,并且按照(块状-小豆状)-(颗粒状-短棒状)-(针状-条状)-(板状)进行形貌演变。通过不同维度的错配度计算,在形核基底(Nd_XAl_Y)与初生相的不同匹配关系里,Nd_XAl_Y按照NdAl_2(半共格)-NdAl_3(11.53%)-Nd_3Al_(11)(6.13%),依次呈现出有效形核-中等有效形核-(接近)最有效形核的特质,因此NdAl_2、NdAl_3、Nd_3Al_(11)均可以作为有效形核质点,而NdAl与铝基体严重分离,不宜作为有效形核质点。借助OM、SEM、EDS、XRD,分析出不同的Nd添加量对初生相的细化侧重点不同,结合对应生成Nd_XAl_Y的物化特性、形貌演变过程及有效性高低,阐明了在0.3%Nd和0.6%Nd添加量时,对应拟合曲线获得最值的原因,并优选出0.6%Nd时生成的共晶产物Nd_3Al_(11)是初生相最有效的异质形核基底。实验表明,在A356铝合金中添加0.6%Nd,并在650℃浇注625℃保温1 min后水淬,对应晶粒平均等积圆直径为79.828μm,形状因子为0.605,有效初生相个数为86,获得的初生相细化效果最好。     

稀土La对半固态A356初生相细化机制的研究

利用Al-La稀土中间合金对液态A356铝合金进行了细化处理,并用低过热度浇注技术制备了半固态A356铝合金浆料,研究了稀土La对所制备半固态A356铝合金的初生α相形貌和尺寸的影响.研究结果表明,含有适量稀土La的A356铝合金经低过热度浇注可制备具有颗粒状和蔷薇状初生α相的半固态浆料,稀土La可显著改善半固态A356铝合金中初生α相的晶粒尺寸和颗粒形貌.稀土La对半固态A356铝合金的初生α相细化机理可能与稀土在铝合金中诱发的共晶反应有关.     

凝固条件对AlSi7Mg合金半固态加热时组织的影响

利用电阻炉研究了凝固条件对AlSi₇Mg 合金半固态加热时组织的影响.研究表明:电磁搅拌的AlSi₇Mg 合金在589或597℃下保温,在较短的时间内(5~10 min),共晶体即可重熔,α相可转变为球状,而且保温温度越高,试样共晶体重熔和α相球化的过程越快;相比较,未电磁搅拌的细小枝晶的AlSi₇Mg 合金在同样的加热温度下,即使保温60min,也无法获得完全球状α相的半固态组织.     

稀土La对半固态A356初生α相细化机制的研究

利用Al-La稀土中间合金对液态A356铝合金进行了细化处理,并用低过热度浇注技术制备了半固态A356铝合金浆料,研究了稀土La对所制备半固态A356铝合金的初生α相形貌和尺寸的影响.研究结果表明,舍有适量稀土La的A356铝合金经低过热度浇注可制备具有颗粒状和蔷薇状初生α相的半固态浆料,稀土La可显著改善半固态A35...     

半固态加热对熔体混合后铝硅合金组织的影响

通过对熔体混合后的高硅铝合金进行半固态加热处理,采用金相分析等手段对半固态加热后Al-20%Si合金组织演变规律进行研究。试验表明:半固态加热后的组织依赖于原始组织,熔体混合后得到的均匀细小的组织再进行半固态加热后容易球化。在590℃下进行5min循环加热3次可以获得细小、近球形组织。     

Al-24%Si合金半固态等温搅拌时的微观组织

研究了Al-24% Si合金在半固态等温电磁搅拌下组织的变化规律.实验分冷却过程不搅拌和冷却过程搅拌2种.保温温度为577℃,在此温度下,搅拌时间长达40 min.结果发现,搅拌过程中同时发生初生硅相的破碎和聚合行为,当等温搅拌时间超过20 min后初生硅相粒子的尺寸变化不大,其分布也趋于均匀;组织中出现了球状的α相.     

GH3536合金电渣重熔铸锭微观组织演变行为

由于高温合金铸锭由外向内凝固的原因,铸锭不同部位的冷却条件存在差异。当铸锭尺寸增大时,铸锭内部元素偏析情况加剧并产生粗大的析出相。为合理控制GH3536合金电渣重熔(ESR)铸锭内碳化物分布,为铸锭大型化发展提供理论基础,研究了铸锭不同部位元素偏析及碳化物的演变过程。结合实际工业生产情况,在实验室条件下采取定向凝固试验和MeltFlow-ESR有限元数值模拟等方法,研究了冷却速率和碳化物形貌及二次枝晶间距之间的关系。结果表明,凝固过程中Mo、W、Cr元素的偏析是碳化物形成的重要原因;随着冷却速率的提高,二次枝晶间距与碳化物面积分数均降低,较低的冷却速率使枝晶间距增大,易于形成M₆C/M₂₃C₆复合型碳化物;其中一次枝晶间距λ₁与冷却速率R_c呈λ₁=396.78G^-0.5R_c^-0.25的正比例关系(G为凝固界面前沿的温度梯度),二次枝晶间距λ₂与冷却速率呈λ_2<...     

蛇形通道制备半固态A380铝合金浆料组织的演变

采用石墨质蛇形通道制备半固态A380铝合金浆料,并研究浆料制备过程中浆料组织的演变.结果显示,合金熔体在蛇形通道内发生一次凝固,在其通道内壁的激冷和异质形核作用下形成大量的初生自由晶,半固态浆料的剩余液相在收集坩埚内发生二次凝固形成二次非枝晶.初生晶粒的游离模型表明一部分初生自由晶直接生长为球晶,其他部分则成长为枝晶,枝晶在‘自搅拌’的作用下发生缩颈和熔断,通过‘自旋转’在蛇形通道内得到初步球化和熟化.二次凝固形成的二次非枝晶在收集坩埚内得到初步球化和熟化,同时初生晶粒在收集坩埚内得到进一步球化、熟化和均匀分布.     

A356合金力学性能的工艺研究

叙述了金属锶对A356合金的变质处理，采用复合净化工艺，型腔多点冷却等技术措施，明显提高A356铝合金的力学性能。研究得出一个比较成熟的A356铝合金复杂零件的生产工艺，可供广大材料工作者借鉴。     

电磁搅拌方式和稀土对半固态A356合金凝固组织的影响

通过双向电磁搅拌和稀土元素制备了半固态A356铝合金浆料.利用OM、XRD和SEM研究磁场频率30 Hz搅拌12 s时,无稀土、单一稀土0.5 %Ce（质量分数,下同）、混合稀土0.3 %La+0.2 %Yb以及电磁搅拌方式(单向连续搅拌、双向连续搅拌、双向间歇搅拌)对初生相形貌的影响.结果表明:在控制稀土等同总百分含量下,混合稀土对凝固组织优化程度大于单一稀土和无稀土,初生相平均等积圆直径和形状因子达到36.4 μm、0.82;在此基础上进一步对熔体施加不同搅拌方式处理,试验发现双向连续搅拌作用液态熔体形成了强烈的紊流和惯性冲击,加快了凝固体系的质量传输热量传递,晶粒尺寸和形貌相较于单向连续搅拌、双向间歇搅拌更加细小圆整.      

A356型合金的硅球化处理

研究工作表明,即使最成熟的铝合金如铝-硅系的A356型合金的性能与处理工艺最优化还是有潜力可挖的,例如对A356型合金进行硅质点球化处理即SST处     

双向间歇电磁搅拌对半固态A356-Ce合金凝固组织的影响

利用强剪切强对流的双向间歇电磁搅拌技术与低过热度浇注技术复合工艺作用合金熔体,制备了凝固显微组织形貌为晶粒尺寸细小、形态规则圆整的半固态A356-Ce合金铸锭,研究了在磁场作用时间恒定15 s时铝合金熔体施加不同磁场频率、间歇时间对合金中初生α相晶粒尺寸和形貌演变方式的影响规律。结果表明,在合理的试验磁场频率和间歇时间范围内,随着磁场频率和间歇时间增加,初生相的尺寸逐渐细化、圆整度和分布均匀性增大。在磁场频率30 Hz、间歇时间3 s电磁搅拌工艺条件下半固态初生相的晶粒尺寸细化和球化程度达到最佳,组织中初生晶粒均匀分布,初生相的形貌由初始发达粗大的树枝晶向细小圆整的球状非枝晶转变,其平均等积圆直径处于各磁场频率和间歇时间作用下的最小值35.2μm;平均形状因子达到了峰值0.81。采用该复合工艺可制备出满足流变成形需要的优质的流变浆料。     

A356—T6合金的冲击性能

本试验测量了Ａ３５６合金的冲击能，冲击试验是在２５、１００、１５０、２００℃条件下进行的。试样被铸成板形或圆锥形，板形试样用砂模铸造，锥形试样采用水冷铜模铸造，对未经变质和经锶变质处理的铸件都进行了试验。结果表明，变质处理的合金经砂模和永久模铸造的铸件，其冲击性都得了改进，随固溶处理时间的延长，铸件的冲击能增加，经锶变质处理的合金铸件缩短了达到规定冲击性能的固溶处理时间。     

半固态非枝晶组织合金的制备技术

较详细地论述了国内外各种半固态非枝晶组织合金的制备技术，探索了各种技术的机理，评价了各种技术的优缺点，并介绍了作者现在的研究工作。