立式双辊铸轧AZ31镁合金薄带试验研究

利用近终形双辊铸轧薄带新工艺快速凝固、动态直接成形的特点,直接制备出宽254 mm、厚1～3 mm的镁合金薄带坯.解决了镁合金坯料成形难问题,极大地简化了生产工艺流程.同时细化晶粒,提高镁合金薄带坯的加工成形性能.     

铸轧镁合金薄带组织演变实验研究与模拟

以镁合金薄带双辊铸轧新技术为背景,开展了铸轧成形过程中组织性能的模拟研究。镁合金薄带双辊铸轧是以液态镁合金为原料,用两个反向转动的水冷铸辊为结晶器,直接制备1．5～3．0mm镁合金薄带的短流程新工艺。对双辊铸轧轻合金薄带的凝固组织演化过程进行数值模拟,用以优化和指导制备技术,具有重要的理论意义和应用前景。项目研究组通过对双辊铸轧过程动态凝固成形的有限元数值模拟研究、镁合金薄带铸轧实验研究以及后续加工过程中的组织演变规律研究,得到了主要工艺参数对铸轧工艺稳定性及组织性能的影响规律。     

Al-Ti-C对AZ61镁合金铸轧及热轧后组织的影响

研究了Al-Ti-C对双辊铸轧镁合金薄带的组织影响,并利用铸轧坯直接进行热轧,研究了细化有剂对镁合金微观组织的影响。结果表明,添加了细化剂Al-Ti-C的薄带铸轧组织基本为等轴晶,晶粒明显细化。     

AZ31镁合金薄带直接铸轧新工艺

本文研究了AZ31镁合金薄带铸轧工艺过程。对铸轧状态AZ31镁合金显微组织进行分析。结果表明，利用薄带直接铸轧新工艺可消除偏析，极大的细化晶粒。并研究了组织形成机理。将镁合金薄带在240～300％进行热轧，最大压下率达到了50％。     

立式双辊铸轧镁合金薄带微观组织分析

在实验室的立式双辊铸机上进行了AZ31B镁合金薄带的铸轧试验.研究了不同工艺下铸轧薄带微观组织,并对不同冷却方式下铸轧镁合金薄带微观组织进行了分析.结果表明,双辊铸轧镁合金晶粒细小、无共析现象发生.铸轧速度对板带的显微组织影响显著,当铸轧速度达到20 m/min时,镁合金薄带组织为理想等轴晶.对铸轧态镁合金薄带进行油冷,既防止了薄带表面氧化,又阻止了冷却过程晶粒长大.     

薄带双辊铸轧过程凝固组织的数值模拟

采用有限元方法计算铸轧过程中的宏观传输现象,用元胞自动机方法模拟微观凝固组织,将二者耦合模拟了双辊铸轧薄带凝固过程中晶粒的形核与长大过程,实现了对双辊铸轧薄带凝同过程组织演变的模拟;并以镁合金AZ31B为对象,研究了薄带铸轧工艺过程中的主要工艺参数(浇注温度、铸轧速度等)对镁合金薄带凝固组织的影响规律,从而为通过工艺优化来控制铸轧薄带的凝固组织提供了理论依据.     

双辊铸轧-热轧镁合金组织的试验研究

研究了双辊铸轧及热轧镁合金薄带的生产工艺，利用铸轧坯直接进行热轧，研究轧制工艺参数及轧后冷却条件对镁合金微观组织的影响。结果表明，350℃轧制时，其变形组织再结晶程度、晶粒细化和均匀化程度最好。随着压下率的增大，镁合金的晶粒明显地细化，组织变得更加均匀。空冷条件下的镁合金组织比淬火条件下的组织更均匀，晶粒的等轴化效果也比较明显。     

铸轧Al-Si系镁合金组织性能的研究

近终形双辊铸轧镁合金薄带是目前国内外研究的热点之一,本文中以AS系镁合金为研究对象,利用双辊铸轧法成功铸轧出了厚度5mm的AS系镁合金板材,并研究了镁合金铸轧薄带组织和后续热轧工艺对镁合金板材组织性能的影响。研究表明,As系镁合金铸轧薄带组织均匀,铸轧的亚共晶组织（Mg．3％A1-0．75％Si）主要由细小的蔷薇状枝晶组成;而铸轧的共晶与过共晶组织（Mg-5．52％A1-1．4％Si和Mg-6％A1-1．6％Si）主要由蔷薇状枝晶和等轴晶组成。热轧后,再结晶程度、晶粒细化效果和抗拉强度随压下量的增加而提高。     

Effect of Forming Process on Microstructure and

用OM, SEM, TEM和电子万能试验机对不同方法制备的ZK60镁合金薄带的组织和力学性能进行了研究。常规铸造ZK60镁合金轧制后仍为等轴晶组织,晶粒尺寸明显细化,双辊铸轧ZK60镁合金条带温轧变形后,显微组织由树枝晶转变为纤维状变形组织,且有高密度剪切带产生,温轧过程中没有明显的动态再结晶发生。轧制后两种合金均具有良好的力学性能,轧制态铸轧合金的强度明显高于传统铸造合金,伸长率略低于传统铸造合金。退火热处理后两种合金均发生了再结晶,得到等轴晶组织,且铸轧合金的组织比传统铸造合金的组织更加均匀细小。退火热处理使薄带的强度略有下降,而伸长率大幅度提高,退火后双辊铸轧合金和传统铸造合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为：388 MPa,301 MPa,22.9%和311 MPa,219 MPa,19.3%。镁合金薄带制备过程的晶粒细化归因于剪切带、位错和挛晶的产生及后续退火过程中再结晶。     

成形过程对ZK60镁合金薄带组织和力学性能的影响

用OM,SEM,TEM和电子万能试验机对不同方法制备的ZK60镁合金薄带的组织和力学性能进行了研究.常规铸造ZK60镁合金轧制后仍为等轴晶组织,晶粒尺寸明显细化,双辊铸轧ZK60镁合金条带温轧变形后,显微组织由树枝晶转变为纤维状变形组织,且有高密度剪切带产生,温轧过程中没有明显的动态再结晶发生.轧制后两种合金均具有良好的力学性能,轧制态铸轧合金的强度明显高于传统铸造合金,伸长率略低于传统铸造合金.退火热处理后两种合金均发生了再结晶,得到等轴晶组织,且铸轧合金的组织比传统铸造合金的组织更加均匀细小.退火热处理使薄带的强度略有下降,而伸长率大幅度提高,退火后双辊铸轧合金和传统铸造合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率分别为:388 MPa,301 MPa,22.9％和311MPa,219 MPa,19.3％.镁合金薄带制备过程的晶粒细化归因于剪切带、位错和挛晶的产生及后续退火过程中再结晶.     

双辊连铸铝合金薄带凝固组织模拟的微观模型

在研究双辊连铸铝合金薄带工艺凝固过程的基础上,运用金属凝固的基本原理,并运用现代计算机仿真技术,建立了双辊连铸铝合金薄带凝固的异质形核、枝晶尖端的生长动力学、柱状晶向等轴晶转变(CET)的解析模型,同时建立了基于元胞自动机(CA)的双辊连铸铝合金薄带凝固组织的仿真模型,为双辊连铸薄带凝固组织形成的仿真模拟奠定了基础.     

Preparation of AZ31 magnesium alloy strips using vertical twin-roll caster

A newly developed technology for manufacturing magnesium alloy strip,vertical twin-roll strip casting,has been described.This manufacturing process is easy to be facilitated in an economical way to manufacture wrought magnesium alloy strips. As an example,AZ31 magnesium alloy was used to investigate the appropriate manufacturing conditions for vertical twin-roll strip casting by varying the temperatures of the molten materials and rolling speeds.The effects of manufacturing conditions on forming quality were clarified in terms of roll speeds and casting temperature.In addition,microscopic observation and X-ray diffraction of the as-cast strips were performed.It has been determined that AZ31 alloy strip of 1-3 mm in thickness can be produced at a speed of 30 m/min by a vertical twin-roll caster.The microstructure of as-cast strip only containsα-phase(Mg)and no other phase,and the twin-roll casting process can effectively refine the grain size.The fine equiaxed grain of as-cast strips is beneficial to the plastic deformation of the strips,and it is also suitable for direct cold-rolling with a maximum cold-rolling reduction of 40%.     

Micromodel of Simulation on Twin-Roll Continuous Casting Thin Strip Solidification Structure

在研究双辊连铸铝合金薄带工艺凝固过程的基础上,基于金属凝固的基本原理,建立双辊连铸铝合金薄带凝固的异质形核、枝晶尖端的生长动力学(KGT)、柱状晶向等轴晶生长的转变(CET)的解析模型,同时建立基于元胞自动机(CA)的双辊连铸铝合金薄带凝固组织的仿真模型,为双辊连铸薄带凝固组织形成的仿真模拟奠定基础,从而为双辊薄带连铸工艺提供一定的理论指导。同时利用铝合金双辊薄带连续铸轧组织凝固过程验证了数学模拟的可行性。     

Continuous fabrication of bulk amorphous alloy sheets by twin-roll strip casting

Twin-roll strip casting was utilized to fabricate the sheet products of Zr- and Cu-base bulk amorphous alloys with quite different glass forming abilities (GFAs). Simulation of the solidification behavior of the these amorphous forming alloys during twin-roll strip casting shows that suitable cooling rate can be achieved by twin-roll strip casting to form amorphous structure through the thickness of sheet. Optimum twin-roll strip casting conditions have been suggested based on the simulation results. Actual twin-roll strip casting shows that both Zr-base alloy with high GFA and Cu-base alloy with much less GFA can be strip cast forming amorphous structure. The results indicate that the twin-roll strip casting is a viable process for continuous fabrication of sheets of bulk amorphous alloys with a wide range of critical cooling rates.     

铝双辊连续铸轧凝固微观组织的数值模拟(英文)

在研究双辊连铸纯铝薄带凝固过程的基础上,基于金属凝固的基本原理,并运用现代计算机仿真技术建立双辊连续铸轧纯铝薄带凝固的异质形核,枝晶尖端的生长动力学(KGT),柱状晶向等轴晶生长的转变(CET)的解析模型;建立基于元胞自动机(CA)的双辊连铸纯铝薄带凝固组织的仿真模型,为双辊连铸薄带凝固组织的仿真模拟奠定基础,从而为双辊薄带连铸工艺提供一定的理论指导。同时,利用双辊薄带连续铸轧纯铝凝固微观组织过程验证数学模拟的可行性。     

双辊薄带-铸辊界面热流测量方法研究

综述了国内外薄带连铸界面热流的测定方法,分析了工艺参数的变化对薄带-铸辊界面换热系数造成的影响。归纳前人研究模型和方法的特点,提出存在的问题,为双辊薄带连铸技术的进一步研究提出了建议和看法。     

双辊铸轧薄带工艺中的相关技术

介绍了双辊铸轧技术的发展 ,及其在日本崎玉工业大学实验轧机上铸轧铝合金带的实验结果 ,并对目前该工艺的 1 0项关键技术进行了分析和论述     

Thermomechanical Treatment of High-Shear Melt-Conditioned Twin-Roll Cast Strip of Recycled AA5754 Alloy

JOM - A continuous high-shear melt conditioning twin-roll casting process has been developed for production of recycled aluminum alloy strip with minimum casting defects. High-shear melt...     

镁合金双辊薄带连铸技术的研究现状及进展

双辊薄带连铸技术作为一种有潜力的镁合金板带材生产技术,其研究开发正受到国内外的关注。本文总结了镁合金双辊薄带连铸技术的研究概况,尤其是镁合金双辊薄带连铸工艺开发、薄带组织和性能研究以及薄带凝固过程的数值模拟等方面取得的进展,指出了该技术目前还存在的问题,并对今后的发展进行了展望。     

双辊薄带连铸凝固组织模拟微观模型的验证

以双辊薄带连续铸轧工艺凝固过程为基础,基于金属凝固的基本原理,并运用现代计算机仿真技术建立了双辊薄带连铸凝固过程的异质形核、修正的枝晶尖端生长动力学、柱状晶向等轴晶生长转变(CET)的解析模型以及基于元胞自动机(CA)的双辊薄带连续铸轧凝固组织的仿真模型,为双辊薄带连续铸轧凝固组织形成的仿真模拟奠定了基础,同时利用铝合金双辊薄带连续铸轧组织凝固过程验证了数学模拟的可行性。结果表明:可用建立的数学模型模拟预测铸轧工艺参数对双辊连续铸轧薄带凝固组织的影响。