7050铝合金低频电磁铸锭挤压板的微观组织及时效特性

研究了低频电磁铸造和普通DC铸造7050铝合金铸锭经挤压变形后所得板材制品的微观组织及时效特性.结果表明,低频电磁铸锭挤压板材的微观组织保持了其原始铸态组织晶粒细小的特点.在相同挤压比条件下,低频电磁铸锭挤压板的平均晶粒直径约为10 μm,而普通DC铸锭挤压板的平均晶粒直径约为20 μm.低频电磁铸锭挤压板具有更快的时效强化速率和更好的时效强化效果.两种挤压板在120℃进行单级时效时,低频电磁铸锭挤压板经8 h达到强度峰值,其纵向和横向的拉伸强度分别为656和596 MPa;而普通DC铸锭挤压板经12 h才达到强度峰值,其纵向和横向的拉伸强度分别为647和590 MPa.     

低频电磁半连续铸造对4045合金显微组织与性能的影响

采用普通DC铸造和低频电磁半连续铸造工艺,制备了Φ100 mm的4045铝合金锭坯,并利用光学电子显微镜和扫描电镜对铸锭的显微组织进行检测与分析,用显微硬度计和电子拉伸试验机对铸锭的力学性能进行检测。结果表明,采用低频电磁半连续铸造,铸锭的显微组织中的-αAl枝晶组织被明显打碎,成为细小均匀的枝晶组织;共晶Si也较普通DC铸造组织中的共晶Si细小、均匀。在铸锭外表层附近存在富Si区域,但采用低频电磁半连续铸造,富Si区域明显减小。采用低频电磁半连续铸造,初生-αAl中的硅含量增加,达到2.79%,合金的力学性能也得到提高,bσ为225 MPa、ψ为11.4%、硬度为HV 69.5。     

电磁铸造对Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金微观组织及晶内固溶度的影响

分别采用电磁铸造和普通连铸技术制备Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金,研究电磁场对合金显微组织、合金元素晶内固溶度的影响.结果表明:采用电磁铸造技术制备的Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金具有良好的表面质量和内部组织;电磁场显著提高合金元素在晶内的固溶度,减小了微观偏析程度.相对于普通连铸,电磁铸造法制备的Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金的晶粒平均尺寸从68μm减小到53μm,Zn、Mg和Cu元素的晶内相对溶质固溶度分别由56%、62%和25%提高到79%、74%和44%.     

均匀化处理对低频电磁铸造7050铝合金微观组织的影响

利用低频电磁铸造工艺制备了具有细小、均匀等轴晶组织的7050铝合金铸锭,研究了均匀化处理过程中铸锭微观组织及性能的变化.结果表明,与普通DC铸造锭坯相比,低频电磁铸造铸锭有更佳的均匀化处理效果.在同样的均匀化处理条件下,低频电磁铸造铸锭的晶间低熔点相含量更低,晶内溶质元素含量更高.低频电磁铸造铸锭在均匀化处理12 h后,晶内溶质元素含量即已达到合金的平均含量;而普通铸锭在均匀化处理48 h后,晶内溶质元素含量仍低于合金的平均含量.     

热处理对低频电磁铸造2024铝合金力学性能的影响

通过试验研究了均匀化热处理和人工时效处理对普通DC铸造和低频电磁铸造2024铝合金力学性能的影响。结果表明,随均匀化时间延长,两种试样均呈抗拉强度降低、伸长率增加的趋势。低频电磁铸锭伸长率的变化幅度大于普通DC铸锭。试验还进行了两种铸锭经轧制变形后的人工时效处理,普通DC铸造和低频电磁铸造的铝合金时效后的硬度都随时效时间延长,先升高、后降低,且低频电磁铸造2024铝合金时效后的硬度高于普通DC铸造2024铝合金。电磁铸造2024铝合金的硬度经过10h处理后达到峰值,普通DC铸造铝合金到达时效峰值的时间则有所滞后。     

7A60超高强铝合金的低频电磁铸造(Ⅰ)--直径0.2m锭坯的铸态组织

采用低频电磁铸造技术, 半连续铸造制备了直径为0.2 m的7A60超高强铝合金锭坯. 研究了铸锭表面质量和内裂纹发生情况, 考察了电磁场频率和强度对铸态组织的影响. 结果表明 低频电磁场可消除锭坯裂纹, 改善其表面质量. 在低频电磁场作用下, 半连续铸造组织得到显著细化, 铸锭边部和中间部位的晶粒大小差别减小, 其平均晶粒尺寸分别为30 μm和45 μm. 适当降低电磁场频率和增加强度有利于获得细小均匀的等轴晶组织, 铸造组织最佳的电磁场频率为25 Hz, 安匝数为18 000 A*turn.     

电磁铸造对2024铝合金力学性能和组织的影响

通过光学显微镜、差热分析仪和透射电子显微镜，对比分析了电磁铸造和连续铸造2024铝合金铸态及热处理态的显微组织和力学性能。电磁铸造铝锭的硬度较连续铸造铸锭提高1倍，疲劳性能提高2倍，差热分析曲线显示，电磁铸造试样具有比连续铸造高的热焓，说明其在加热过程中沉淀强化物析出较多。     

Al-Cu-Mg-Mn-Zr合金强韧化技术研究

分别采用普通连铸和电磁连铸法制备了Al-4Cu-1.4Mg-0.6Mn-0.14Zr铸锭,进行了铸态显微组织、力学性能及断口形貌的对比分析.结果表明,与普通连铸相比,由于电磁场产生的成形压力和电磁搅拌力的双重作用,电磁连铸铝合金表面光洁、内部组织均匀细小,抗拉强度、屈服强度、伸长率分别提高了8.3%、5.1%和17.6%.将铸锭进行挤压比为5:1的挤压加工,然后进行固溶处理+自然时效96 h的热处理,获得T4态的铝合金棒材.在固定时效参数条件下,研究了固溶时间对微观组织、力学性能及断口形貌的影响.结果表明,随着固溶时间的增加,合金的强度逐渐升高,在固溶时间60 min时合金具有良好的综合性能,抗拉强度为538 MPa,伸长率为23.3%;而继续延长固溶时间至90 min,合金的塑性下降.     

铸造工艺参数对超高强铝合金低频电磁半连续铸锭微观组织的影响

采用低频电磁铸造技术(电磁场频率为25 Hz,安匝数12 800 AT),按照不同的铸造工艺参数半连续铸造制备了直径为0.1 m的超高强度Al-12%Zn-2.5%Mg-2.5%Cu-0.15%Zr合金锭坯,考察了铸造温度、铸造速度和冷却水强度对铸锭组织的影响.结果表明,铸造温度为710℃,铸造速度为100 mm/min,冷却水强度为0.05 m3 /min时的低频半连续铸锭组织均匀细小,呈现近球形,边部和中间部位的晶粒大小差别较小,其平均晶粒尺寸分别为28μm和29μm.     

AZ61镁合金电磁连铸工艺与性能研究

研究了AZ61变形镁合金的熔炼过程,通过工艺试验和磁场强度测量,确定了水流量、拉速和浇注高度等电磁连铸工艺参数;并对AZ61变形镁合金电磁连铸铸坯进行微观组织及力学性能分析。结果表明:电磁连铸和普通连铸法制备的铸坯凝固组织和微观相结构相同,但电磁连铸锭的晶粒细小,第二相呈弥散分布;常温抗拉强度和伸长率分别较普通连铸变形镁合金提高了15%和50%左右,断口形貌显示其具有韧性断裂的倾向。     

低频电磁场对7050铝合金铸锭组织的影响

通过在常规半连续铸造过程中施加低频电磁场的方法制备了直径为162mm的7050铝合金铸锭,研究了电磁场对铸锭铸态组织的影响。结果表明,低频电磁场对7050铝合金铸态晶粒尺寸和组织形貌具有显著的影响。施加磁场后铸锭组织变得非常均匀、细小,平均晶粒尺寸由230μm细化至42μm左右,晶粒形貌由粗大枝晶转变等轴晶。电磁场频率和强度对晶粒细化具有重要的影响。对于低频电磁铸造162mm的7050铝合金铸锭,最佳电磁场参数:电磁场频率为25Hz,磁场强度为12800～16000At。     

低频电磁场对半连续铸造Al-Mg-Si-Cu合金显微组织的影响

采用低频电磁场半连续铸造工艺制备Al-Mg-Si-Cu铝合金铸锭,研究了低频电磁场对Al-Mg-Si-Cu铝合金铸锭组织的影响。结果表明,施加低频电磁场可以细化Al-Mg-Si-Cu铝合金铸锭的晶粒组织,减轻晶内元素的偏析程度。与常规半连续铸造相比,施加频率为20 Hz、电流为120 A的交变电磁场后,铸锭中的等轴晶组织增多,枝晶状组织减少,晶粒尺寸变得更加细小,铸锭边部和中心平均晶粒尺寸由常规半连续铸造的170和259μm分别降至133和187μm,同时有利于提高溶质元素在晶内的分布,很大程度上减轻了溶质元素的偏析。此外,低频电磁场的电磁振荡使得液穴内部温度场和流动场更趋均匀,溶质元素分配系数增大,结晶区间变小,抑制了树枝晶的生长,促进了Al-Mg-Si-Cu合金半连续铸锭中非枝晶组织的形成和溶质元素的强制固溶,并且抑制了溶质元素的偏析。     

Microstructure and mechanical properties of low frequency electromagnetic casting 7075 aluminum alloy

This work explores the microstructure of low frequency electromagnetic casting (LFEC) 7075 aluminum alloys and investigates the effect of heat treatment process on its mechanical properties via the mechanical properties test, X-ray diffraction and transmission electron microscopy. It was found that the grains of LFEC ingot were finer and more evenly distributed than that of the conventional direct chill cast (DC) ingots. The microstructure of LFEC ingot extruded kept their original as-cast structure with small and fine grains. With the same extrusion ratio, the average grain diameters of LFEC and conventional DC extruded were about 10 and 20 μm, respectively. LFEC extruded also had a better aging property, since the regime of T6 treatment peak value aging was at 120 C for 24 h, the tensile strength and hardness (HV) of the LFEC extruded were 673.50 MPa and 194.62, respectively, which were all higher than those of the conventional DC extruded, indicating that the process regime can be applied in the industrial production.     

微钙合金化和电磁场对AZ31镁合金复合作用的研究

对变形AZ31镁合金在连铸过程中有、无施加电磁场和微钙合金化进行试验研究,并对铸锭的表观质量、微观组织和力学性能进行对比分析.结果表明:微钙合金化和电磁场复合作用能连续铸造出表面光滑、无氧化夹杂和偏析瘤的高质量铸锭,合金的微观组织得到改善,合金的晶粒在铸锭内外一致,析出相呈圆点状或近圆点状弥散分布于基体.微钙合金化和电磁场复合作用对合金抗拉强度的提高近15%,对合金延伸率的改善更加有效,相对于普通连铸的AZ31镁合金,在微钙合金化和电磁场复合作用下AZ31镁合金的延伸率提高近90%.     

电磁场频率对电磁铸造7075铝合金微观组织的影响

观察了电磁场频率对电磁铸造705铝合金圆锭（直径为200mm)微观组织的影响；在10－100Hz范围内采用不同的电磁场频率通过电磁铸造工艺制得7075铝合金铸锭，分析其微观组织及合金元素分布情况，结果表明，电磁场频率的发言为可显著影响熔体的凝固组织，频率为30Hz时可最有效地抑制宏观偏析，改善铸锭的表面质量，15Hz时能够更有效地细化晶粒。     

EFFECT OF LOW-FREQUENCY ELECTROMAGNETIC FIELD ON THE AS-CASTING MICROSTRUCTURES AND MECHANICAL PROPERTIES OF HDC 2024 ALUMINUM ALLOY

The influences of the low frequency electromagnetic field on the horizontal direct chill casting process were investigated experimentally. Ingots of 2024 aluminum alloy with a cross size of 40 mm× 200 mm were produced by the conventional horizontal chill casting process and low frequency electromagnetic horizontal chill casting processre- spectively. The as-cast structures and the mechanical property of the ingots were examined. The results showed that the low frequency electromagnetic field could sub- stantially refine the microstructures and pronouncedly reduce the macrosegregation in the horizontal direct chill casting process. Moreover, the surface quality of the ingot was prominently improved by the low frequency electromagnetic field. The fracture strength and elongation percentage of the ingot was increased with the low frequency electromagnetic field.     

细晶铝锭熔炼的6063铝合金组织与性能研究

细晶铝锭是采用纯铝的电解设备,通过向铝电解槽中添加TiO2,直接电解生产的晶粒细化的铝锭.采用细晶铝锭熔炼6063铝合金,并对其组织性能进行研究,结果表明:细晶铝锭熔炼6063铝合金,由于其电解加钛方式,生产成本低廉;细晶铝锭熔炼的6063铝合金型材,晶粒细小均匀,表面性能及力学性能完全满足GB/T 5237的要求;细晶铝锭、RE(富铈混合稀土)元素联合细化,细晶铝锭、RE、B元素联合细化熔炼的6063铝合金,抗拉强度与添加Al-5Ti-1B熔炼的6063铝合金相当,而伸长率提高20%,并可获得更优异的表面性能.     

AZ61镁合金软接触电磁连铸的研究

采用软接触电磁连铸法制备了AZ61镁合金铸锭，对其晶体结构、金相组织、力学性能及抗腐蚀性能进行了研究，并与金属模铸法制备的铸锭作了比较。实验发现：两种方法制备的铸锭相结构相同；软接触电磁连铸铸锭晶粒细小，第二相弥散分布，促使其力学性能有很大提高，常温抗拉强度和延伸率分别提高了约30％和27％，其断口形貌具有更多韧性断裂的特征；在3．5％NaCl溶液中的动电位极化测试表明，软接触电磁连铸可以使镁合金的自腐蚀电压升高，腐蚀电流密度降低，从而提高镁合金的耐腐蚀性能。     

表面机械研磨对5052铝合金表面纳米化与性能的影响

研究了表面机械研磨处理(SMAT)对传统轧制和连铸连轧5052铝合金显微组织、物相组成、硬度和拉伸性能的影响.结果表明:进行SMAT前,连铸连轧5052铝合金的晶粒尺寸(7μm)要小于传统轧制5052铝合金的晶粒尺寸(13μm);进行SMAT后,传统轧制和连铸连轧5052铝合金在表层均会形成细小的晶粒尺寸梯度分布,而且...     

Microstructures and constituents of super-high strength aluminum alloy ingots made through LFEC process

Ingots of a new super-high strength Al-Zn-Mg-Cu-Zr alloy were produced respectively by low frequency electromagnetic casting (LFEC) and by conventional direct chill (DC) casting process. Microstructure and constituents of the ingots were studied. The results indicated that the LFEC process significantly refines microstructure and constituents of the alloy, and to some extent, decreases the area (or volume) fraction of constituents and eutectic structure precipitated at grain boundaries. But, no difference in the type of constituents was observed between LFEC and DC ingots. The results also showed LFEC process can improve the as-cast mechanical properties.