基于田口方法的Al-Cu合金挤压铸造工艺参数优化

在4因素3水平正交试验法确定的试验条件下,采用挤压铸造法制备了9组Al-Cu合金试样,并采用田口方法对试样的硬度、抗拉强度及伸长率进行信噪比分析和方差分析。结果表明,压力是影响信噪比的最大因素,其对抗拉强度、硬度及伸长率信噪比的贡献率分别达到47.71%、47.90%、41.76%,浇注温度和模具温度是较为重要的因素,保压时间对信噪比影响较小;优化后的挤压铸造工艺参数:浇注温度为730℃,模具温度为200℃,压力为75MPa,保压时间为45s。     

挤压铸造对Al-Cu合金显微组织及溶质分布的影响

研究了挤压铸造工艺条件下,工艺参数对Al-5Cu-0.4Mn合金显微组织及Cu元素分布的影响。结果表明,合金在25MPa压力下成形时,初生α-Al晶粒尺寸得到明显细化;浇注温度越高组织变得越粗大;升高模具预热温度,晶粒尺寸增大且分布不均匀。挤压铸造改变重力铸造条件下Cu的逆偏析现象,从铸件边缘往心部的Cu含量呈现增加的趋势,主要原因为晶间富铜液相在压力的强制补缩下,通过枝晶骨架通道被挤向铸件内侧。Cu在α-Al基体中的固溶度随着压力的增大而增加;沿径向远离铸件心部,α-Al晶内Cu含量逐渐增加。在挤压力为100MPa、浇注温度为680～730℃、模具温度为200℃的工艺条件下,可获得晶粒细小、组织致密、宏观偏析少的Al-5Cu-0.4Mn合金挤压铸件。     

模具结构对挤压铸造Al-Cu合金热裂倾向的影响

研究了模具结构对挤压铸造Al-Cu合金热裂倾向的影响,探讨了挤压铸造模具中集渣包对铸件热节提供有效补缩的机理。试验发现当集渣包的凝固模数大于相邻热节部位的凝固模数时,集渣包可以为热节部位提供有效补缩,从而大大降低铸件的热裂倾向。试验铸件的热裂率由模具修改前的27%降低至修改后(扩大集渣包)的6%。     

新型高强韧铝铜系合金的挤压铸造

为实现某种重载车辆负重轮的"以铸代锻",进行了负重轮简约化缩小模型挤压铸造的试验研究.采用自行研制的一种新型铝铜合金,结合挤压铸造工艺,制得了负重轮模型铸件.挤压铸造工艺参数为比压50 MPa,浇注温度720～730 ℃,摸具温度250～350 ℃,开始加压时间7～10 s,保压时间8～15 s.热处理后铸件的组织、性能和断口形貌的检测结果表明,挤压铸件的晶粒更为细小,组织更加致密,T5和T6热处理的力学性能分别为抗拉强度428、440 MPa,屈服强度360、395 MPa,伸长率13.1%、11.3%.与重力金属型铸造相比,挤压铸造使铸件的力学性能得到明显提高.     

双向挤压铸造及其铸造缺陷防范

论述了一种挤压铸造工艺方法--双向挤压铸造,根据该工艺在A356铝合金挤压铸造的实践,讨论了工艺的特点及其与局部加压和补压工艺的区别,也说明了工艺容易产生的挤压剪切损伤和冷隔缺陷,并指出克服缺陷行之有效的措施.     

挤压铸造对Al-Cu合金性能的影响

针对Al-Cu系合金，采取不同的成分配比及铸造，挤压铸造两种方法加工的试样进行实验，主要考察了配料成分，加工工艺及热处理工艺对合金力学性能的影响，发现试样在挤压铸造工艺下的组织及塑性较铸造的工件性能好，可提高组织致密性，硬度增加，力学性能得到改善。     

挤压铸造A1-Si活塞缺陷分析

工业生产直径为190mm的Al-Si活塞(以下简称190型活塞)，可以采用低压铸造和挤压铸造两种铸造方式，但是采用低压铸造生产的190型活塞，废品率较高，铸件出现氧化夹渣、缩孔、缩松以及气孔等铸造缺陷，大大降低了铸件的成品率。所以目前多采用挤压铸造的方式生产。用此方法铸出的活塞无缩孔、缩松及气孔等铸造缺陷，且组织致密，晶粒细化，其力学性能比低压铸造生产的铸件高，提高了此类活塞的质量和使用寿命。抗压铸造活塞工艺早已广泛应用。     

挤压铸造镁合金壳体件缺陷分析及对策

针对镁合金壳体件试模生产中出现的各种缺陷的特征，从形成机理、影响因素等进行分析，提出了相应的改进措施，最终生产出合格的铸件。试验时发现镁液浇注温度、铸型温度、比压、开始加压时间和保压时间是镁合金挤压铸造的关键工艺参数。适宜的挤压成形工艺参数为：镁液浇注温度690～720℃，铸型温度200～250℃，开始加压时间3～5s，保压时间10～20s。     

挤压铸造ZL5012合金的研究

ZL5012合金(Al-Zn-Mg-Fe)挤压铸件有好的表面质量和致密的组织结构,经热处理后,能获得高的机械性能,σb=490～530MP_a,δ=3～5%。此外,该合金还有固溶处理温度范围宽的特点。因此,用该合金能经济方便地挤压铸造生产优质铸件。     

基于田口方法的挤压铸造Al5Cu0.4Mn合金宏观偏析

采用田口方法分析挤压铸造参数对Al5Cu0.4Mn合金中Cu宏观偏析的影响规律,并预测在优化的挤压铸造参数条件下Cu的偏析程度。结果表明:挤压铸造参数对Cu宏观偏析影响由大到小依次为浇注温度、模具温度、挤压力和挤压前延迟时间;在680℃浇注温度、200℃模具温度和75MPa挤压力下,能得到宏观偏析较小的铸件。经扫描电镜和金相分析:挤压铸造易造成Cu的正偏析,主要因为固液界面前沿处富铜液相在压力的强制补缩下,通过枝晶骨架通道被挤向铸件心部,而并非重力铸造下的逆偏析现象;且在挤压铸件内形成平行于模壁的长条鱼骨状共晶偏析带,这种偏析带从铸件表面往心部逐渐减少。     

Al-Cu合金凝固过程的模拟与分析

利用Jmat-Por软件模拟计算Al-Cu合金的凝固路径及合金中Al3(Zr,Ti)相的生成温度、生成数量随Zr和Ti元素含量变化的规律。结果表明,计算机模拟与DSC和微观组织测试结果基本一致;Al3(Zr,Ti)相的百分含量随着Zr和Ti含量的增加而逐渐上升,同时Al3(Zr,Ti)相的生成温度也随着Zr和Ti含量的增加而逐渐增加;当两种元素的含量在0.20%~0.45%之间变化时,这种相的形成温度区间为754~816℃。     

镁合金压铸件常见缺陷及改进措施

以镁合金轮毂铸件为例,完成了从铸件结构设计到铸造毛坯件小批量生产的整个系统工程,总结了镁合金铸件常见缺陷的影响因素,提出了减少缺陷的改进措施。结果表明,通过系统分析,调整设备操作和工艺参数,可以很大程度上减少缺陷,对镁合金铸件生产,提高成品率具有重要意义。     

柴油机缸体不明夹杂物缺陷的分析及改进措施

通过扫描电镜分析了柴油机缸体典型夹杂物缺陷的形成原因及控制措施,提出了采用熔制孕育剂,提高出炉温度,降低孕育剂中钙的有效含量是最有效的措施。     

铝合金压铸零件的质量缺陷及改善措施

介绍了压铸生产中铸件常见的质量缺陷、产生原因和主要影响因素,结合实例对铝合金缸体压铸过程中出现的气孔、缩孔、裂纹、欠铸等典型质量缺陷进行了分析,找出了影响压铸铝合金缸体质量的关键缺陷和缺陷发生的主要部位,针对不同的部位和缺陷,提出了解决这些质量问题的思路、对策和消除缺陷的具体措施。     

低压铸造铝合金轮毂内部缺陷分析及改进措施研究

对低压铸造A356铝合金轮毂内部缺陷进行了分析,对轮毂各个部位的微观组织和力学性能以及试样拉伸断口形貌进行了检测.结果表明:轮辐和轮心部位α-Al的二次枝晶臂间距(SDAS)分别为48 μm和55μm,易出现少量的缩孔、缩松以及气孔等铸造缺陷,局部区域存在变质不良的Si相及针状、鱼骨状的铁基化合物;外胎圈座附近易出现偏析现象,造成局部性能不佳;轮缘部位晶粒细小,Si相变质良好.为提高产品质量,总结了压铸铝轮毂组织中易出现的各种缺陷并提出相应的改进措施.     

传动轴箱体铸件缺陷分析与防止

针对传动轴箱体铸件的缩松、气孔、尺寸偏差等缺陷问题,分析其产生的原因,通过改变内浇道设置,调整铁液的CE量,局部补刷激冷涂料,同时下芯时增加样板检查等措施,较好地解决了上述缺陷。     

镁合金压铸件收缩缺陷分析及对策

对音箱面板镁合金压铸件出现的收缩缺陷进行了检测分析，认为表面裂痕和内部裂纹产生的原因是由于压铸喷射填充状态下的分层充填以及凝固收缩的不同时性所引起的，轴线缩松涉及到不同壁厚铸件的补缩特点及持压时间。提出了防止和消除镁合金压铸件缺陷的思路和措施。     

铝合金壳体差压铸造常见缺陷及其防止措施

分析了铝合金壳体差压铸造中的疏松、针孔、气孔、缩孔、掉砂、错箱、壁厚超差、跑火、冷隔等铸造缺陷,并提出了相应的解决措施.通过对金属液质量、造型材料及铸造工艺等的严格控制,制定出合理的工艺方案,从而减少铸件缺陷,降低铸件生产成本.     

间接挤压铸造Al-5Cu合金凝固过程应力应变关系

自行研制了合金应力应变测试仪,并实测间接挤压铸造Al-5Cu合金凝固过程中应力、应变、温度的变化规律,得出应力、应变、温度三者之间的数学关系。结果表明：在温度降低到大约410℃时,在间接挤压铸造Al-5Cu合金内部将产生较大的“冲击”应力,由此提出了避免产生热裂的开模温度判定条件。Al-5Cu合金轴承保持架成形过程中保压15s开模,此时铸件温度425℃,略高于合金产生“冲击”应力的温度,可以使裂纹率降低到12.3%。     

Al-Cu合金共晶凝固组织形貌及其影响因素

利用光学显微镜、扫描电镜等仪器研究了Al-Cu合金中α-Al及θ-Al2Cu相的生长行为,成分及冷却速度对共晶组织形貌的影响.结果发现,在过共晶组织中,初生θ-Al2Cu相形貌大部分有明显的拐角,呈现小平面生长特性.在α-Al与θ-A12Cu相共晶耦合生长时,θ-Al2Cu择优生长特征削弱,与α-Al耦合生长呈现非小平面-非小平面生长.在亚共晶组织中,出现了θ-Al2Cu包裹着初生α-Al相的晕圈组织.随着冷却速度的加大,共晶组织细化,初生α-Al相枝晶发达,初生θ-Al2Cu由大块板条状向短矩形转变.