半固态成形制备铝铅难混溶合金

通过机械搅拌半固态成形技术制备铝铅系难混溶合金.研究了温度对该合金铅颗粒晶粒尺寸和分布及固相率的影响.微观结构观察表明:通过强力的机械搅拌,可以把铝铅合金中的铅颗粒弥散均匀分布于基体合金中.随着温度的降低:合金的固相率增大,从630℃开始凝固到585℃合金固相率升到67%,呈非线性变化;初生α-Al颗粒在机械搅拌的作用下变得圆整;铅颗粒粒度趋于减小,分布分布趋于均匀、一致,与温度之间同样呈非线性变化;合金中铅含量测试表明,铅的含量处于5.80%左右.说明可利用机械搅拌结合半固态成形技术制备铝铅系难混溶合金.     

半固态60Si2Mn直接轧制成形技术的研究

利用自行研制的高熔点半固态金属材料的轧制设备，对60Si2Mn弹簧钢进行半固态直接轧制成形，并研究流变行为和规律，探索出适合于半固态钢铁材料直接轧制成形的生产工艺。研究结果表明：固－液两相的塑性变形行为是不同的，从而导致了轧制产品的心部和边部在组织及性能上的差异。在变形过程中，大多数的固相集中在试样的心部，而液相则流向轧件的边部。随着固相率的提高，固相颗粒发生塑性变形的程度亦提高。若半固态浆料中液相含量过少或变形速率过大，轧辊表面与轧件的温差过大，则轧件的表面会产生微小的裂纹。     

泡沫铝半固态制备工艺及组织研究

针对闭孔泡沫铝制备过程中孔结构控制问题,提出了一种基于半固态成形技术的两步法泡沫铝制备新工艺[即先用半固态成形技术制备预制体,再用二次加热发泡法(Semi-solid foaming)]-SSF法发泡。就SSF法的基本工艺参数对发泡过程和孔结构的影响以及工艺参数的优化等问题进行了研究。结果表明,SSF法可以控制TiH2的分解时间,实现二次发泡工艺,获得孔结构较均匀、孔隙率为74.6%、孔径范围为2.1～3.2mm(平均值为2.3mm)、平均圆度为0.812的泡沫铝硅合金。试验条件下的最佳工艺参数:搅拌温度为580℃,搅拌时间为0.5min,搅拌速度为1200r/min,二次发泡炉温为720℃,加热时间为15min。     

搅拌工艺对半固态AZ91镁合金性能的影响

研究了不同温度、不同搅拌速度和不同冷却速率对半固态AZ91镁合金性能的影响.在550 ℃时搅拌得到的半固态镁合金的晶粒密度大于在590 ℃搅拌时得到的晶粒密度.搅拌速度对晶粒密度的影响存在一个最佳值.采用了两种冷却方式,一是水淬,二是金属型冷却.试验结果表明冷却速率对合金晶粒尺寸影响很大,水淬试样的晶粒密度大于金属型冷却试样的晶粒密度.在半固态加工过程中,晶粒有很强的长大合并趋势.     

汽车发动机用铝硅合金的半固态成形工艺

采用斜坡法制备了Al-20Si-3Fe合金坯料,并对合金坯料进行二次加热、触变成形和固溶时效处理,研究了二次加热温度和保温时间对半固态合金坯料组织的影响,并对比分析了触变成形和固溶时效处理对合金组织与性能的影响。研究结果表明, Al-20Si-3Fe合金适宜的二次加热工艺为：加热温度580℃,保温30 min;3种状态下合金的强度和硬度顺序从高到低依次为：热处理态>触变成形>铸态,其中,热处理态和触变成形态合金的塑性相当,且都高于铸态合金。     

铝-7石墨复合材料的半固态加工

采用电磁机械复合搅拌法制备了铝-7石墨的半固态浆料,研究了常规铸造条件下浆料的固相率对铸锭中石墨颗 粒分布的影响,得到了合理的铝-7石墨复合材料半固态加工工艺条件。     

气流搅拌法制备半固态铝硅合金浆料的工艺研究

为获得气流搅拌法制备Al-7％Si合金半固态浆料的最佳工艺,运用正交试验方法分析不同搅拌工艺参数对Al-7％Si合金半固态组织的影响.通过直观分析与方差分析表明,气流搅拌法制备Al-7％Si合金半固态浆料的最佳条件为:搅拌时间为30 s,搅拌温度为620℃,取样温度为605℃,气体流量为1 L/min.     

钢—半固态铝熔体压力复合板的界面力学性能与结构

采用压力复合方法实现了钢半固态铝熔体复合, 对复合板的界面剪切力学性能和界面结构进行了研究, 确定了半固态铝熔体固相率与复合板界面剪切强度之间的关系以及钢半固态铝熔体复合板的界面结构。结果表明： 铝熔体固相率为３２ ．２ ％ 时, 复合板界面剪切强度最大, 为６９ ．７ ＭＰａ , 其界面是由铁铝化合物和铁铝固溶体交替构成的新型结构。     

60Si2Mn半固态浆料的制备和流变轧制的组织形貌

以弹簧钢（60Si2Mn)为研究对象，采用电磁搅拌的方式制备半固态浆料，研究了搅拌参数对半固态浆料组织形貌的影响；同时对半固态浆料进行了流变轧制，观察和分析了半固态浆料在轧制过程中的组织演变及轧制产品可能存在的组织缺陷。结果表明：在变温连续搅拌条件下，随着搅拌时间的延长，半固态浆料的固相率提高，初生固相颗粒的直径减小，组织更均匀；经过1道次的轧制，半固态浆料中的液相从固相颗粒间挤出，流向轧件的表面，大部分固相集中在轧件的中心，产生宏观偏析现象，提高固相率可减小偏析程度。此外，轧件中还可能出现缩孔、分层组织等缺陷。     

半固态镁合金微观组织定量分析的应用

为了更好地分析半固态镁合金的金相组织,应用VC 开发出半固态合金金相组织图片的定量分析系统,此系统能够有效分析半固态合金金相组织中的固相率、有效固相率、圆整度、颗粒尺寸及其等级等特征参数,并能对相连的固相颗粒进行有效识别。将此软件用于分析半固态镁合金试样的金相组织,对金相组织中固相颗粒的组分、形貌、大小等进行了描述,较好地评定了半固态合金金相组织的特征信息。经该定量分析系统测定的参数与目测结果基本一致。     

Al-Pb合金颗粒挤压成形工艺研究

研究了Al-10Pb(1#)和Al-8Pb-3Si-2Sn-1Cu（2#）（质量分数，%）合金棒材的颗粒挤压成形工艺，结果表明，Al-Pb合金颗粒压坯时，由于密封在颗粒间的气体不能完全排出，当压坯密度达到合金理论密度的80%时，提高压制力和压坯温度，对压坯密度的影响不明显。Al-Pb合金颗粒压坯后挤压成形的关键是控制Pb状态与铝基体的软化程度。在合适的工艺条件下，挤制的Al-Pb合金棒材密实，Pb分布均匀，1#合金棒材抗拉强度可达100.8MPa，伸长率可达13.3%。2#合金棒材抗拉强度可达170.8MPa，伸长率可达12.8%。     

铸造Al-Pb轴承合金的组织和性能

利用一种新的搅拌铸造技术生产系列铸造铝铅合金,含铅量的变化范围在ω（Ｐｂ）－０￣２５％,试验中,研究了铸态铝铅合金的显微组织和力学性能。结果表明,在研究的含铅量范围内,铸态合 硬度、抗拉强度和虎率都随铅的质量分数的增加而下降。断口分析表明,随质量分数的增加断口特征逐渐由塑性向脆性转变。而摩擦磨损性能随铅的质量分数的增加有一最佳值,即铅的质量分数为１５－２０％时,其磨损量和摩擦系数最小。     

二次重熔工艺对触变成形Al-Pb合金力学性能的影响

研究了二次重熔工艺对触变成形Al-20%Pb合金性能的影响,结果表明:在半固态温度615℃加热不同时间时,加热150min时初生相球化程度最高,成形合金的力学性能最好;在不同温度加热150min时,620℃时的初生相颗粒圆整度最高,合金的力学性能最好.初生相球化程度越高,合金越致密且变形协调能力越好,合金的力学性能越好.     

Al-Pb合金粉末壳型组织形成过程

对Al-Pb合金开展了高压气体雾化快速凝固实验,金相观察表明粉末表面具有一Pb富集层.建立了描述雾化液滴凝固组织演变的数学模型,模拟分析了液滴凝固过程,结果表明,富Pb表层的形成是因为在液-液相变过程中富Pb液相在雾化液滴表面发生异质形核导致的.     

Al-Pb合金雾化液滴的液-液相变动力学

对Al—Pb合金进行了气体雾化实验,得到了Pb以细小粒子形式均匀分布于基体的粉末,建立了能描述在弥散相液滴形核、扩散长大、碰撞凝并和空间迁移共同作用下雾化液滴凝固过程组织演变的模型;对凝固组织形成过程进行了计算,结果表明,模拟结果与实验结果吻合得很好;并分析了Al—Pb合金雾化液滴的凝固过程．     

"挤压-轧制"对Al-Pb合金板材微观结构与力学性能的影响

研究了Al-Pb合金制成板材过程中“挤压-轧制”对板材微观结构与力学性能的影响。结果显示，Al-Pb合金变形前Pb分布在枝晶间隙或“嵌”在基体中；合金热挤压成板材后，合金颗粒内部的Pb细化，但变形颗粒新生表面的Pb粗化，在随后的轧制变形及热处理时难以消除“Pb粗化”造成的遗传影响。合金板材的铝基体发生再结晶前，力学性能主要受Pb形貌影响；发生再结晶后，力学性能主要受基体微观结构影响。     

Al-Pb偏晶合金颗粒的微观结构

研究了用旋转造粒法制备Al-8Pb-3Si-2Sn-1Cu合金颗粒的冷却速度与微观组织。结果显示，受颗粒直径与冷却介质的影响，颗粒表层与中心都可获得大冷却速度，颗粒直径小于4.1mm时，合金的非平衡凝固可以克服Pb重力偏析，随着颗粒直径的减小，合金凝固过程从非平衡过偏结晶状态转变为非平衡亚偏晶状态，在微观上Pb分布更加均匀。     

退火工艺对轧制半固态坯料组织性能的影响

本文采用异步轧制工艺对7075铝合金半固态坯料进行形变热处理。研究了再结晶退火工艺对变形半固态板材的组织演变及力学性能的影响。重点分析了各工艺参数条件下获得退火板材的再结晶程度及晶粒尺寸变化趋势,梳理了变形半固态板材退火过程中的再结晶机制。结果表明：显微组织的再结晶顺序依次为变形共晶相、变形初生固相、变形晶内小“液滴”。当退火工艺参数为470 ℃保温20 min时,退火板材的再结晶晶粒尺寸较小,综合力学性能较优,此退火板材的抗拉强度和伸长率依次为408 MPa、28%。退火温度的升高将导致板材由脆性断裂向韧性断裂方式转变,但过高的退火温度将引起板材的热裂,将极大地降低板材的力学性能。     

机械振动法制备铝合金半固态浆料的研究

研究了利用机械振动法制备铝合金半固态浆料的新工艺。首先进行水模拟实验，研究机械振动条件下容器中液体的对流运动情况，然后进行振动制备ZL101铝合金半固态浆料实验，获得了初生晶粒细小、圆整度好的半固态浆料。实验选取振动频率（振幅）和保温时间两个参数，研究了它们对晶粒形状系数以及晶粒尺寸的影响规律。结果发现，初生晶粒的形状系数随着保温时间的延长，先是有所增大，然后由于晶粒的合并长大而下降；振动的振幅越大，晶粒越圆整，形状系数越大。初生晶粒的尺寸随着振幅的增大而减小，随着保温时间的延长而增大。