挤压铸造颗粒增强铝基复合材料的凝固组织

用Al-ZrOCl2组元通过熔体直接反应法原位合成了Al3Zr和Al2O3颗粒增强铝基复合材料，在720℃时进行常规浇注和挤压成形试验，SEM观察凝固组织显示挤压试样晶粒细小，没有明显的缩孔疏松等浇注缺陷，因为挤压铸造是在高压下的结晶凝固和塑性变形，是强制补缩一密实两过程的复合，外加压力提供的膨胀能增加了形核率，这有利于提高复合材料的综合力学性能和耐磨性。     

挤压铸造铝基复合材料

纤维增强铝基复合材料因其一系列的优点而受到人们的重视。本文利用挤压铸造技术制备铝基复合材料，讨论制备工艺对复合材料性能、结构的影响及工艺参数的最优化。结果表明．挤压铸造是一种简单而可靠的制备纤维增强铝基复合材料的工艺方法。     

纤维增强铝基复合材料凝固偏析模拟研究

由凝固过程中的三大守恒定律,建立了金属基复合材料凝固数学模型。根据所建立的模型对Al2O3／Al-4．5Cu复合材料进行数值模拟,并在与模拟计算相同条件下进行了实验验证。模拟结果表明：Al2O3短纤维周围存在第二相偏析;随凝固冷却速度增大,复合材料基体偏析加剧;随复合材料中纤维体积分数增大,基体中偏析减小;模拟结果与实验结果十分吻合。     

铸造铝基复合材料的凝固过程

铝基复合材料中,增强体的加入使金属凝固过程的形核、晶体生长、溶质分配和流体流动行为发生改变,特别是不同压力和冷却条件下的非平衡凝固状态下。从而对基体组织的形态、二相析出、溶质偏聚、界面反应性、凝固缺陷等产生重要影响,最终影响复合材料的性能。基于此,综述凝固过程中铝基复合材料组织与性能的作用规律。     

挤压铸造工艺参数对Al2O3f/Al-4.5%Cu复合材料凝固方式与组织的影响

挤压铸造制备了Al2O3短纤维／Al-4．5％Cu合金复合材料，研究了关键工艺参数对基体合金凝固方式与组织的影响。结果表明：Al2O3短纤维表面不能作为基体α初晶非自发形核衬底；随凝固冷却速度ε的增大，复合材料基体组织将细化，基体中有更多完整的晶界出现，偏析第二相主要分布于晶界上，其量随ε的增大而明显增多；纤维体积分数Vf的增大将细化基体晶粒尺寸至纤维间隙大小，同时随Vf的增大，主要分布于纤维／基体界面的偏析第二相的量将有所降低；模具、预制块预热温度及合金液浇注温度对复合材料凝固过程的影响归结到对凝固冷却速度的影响上来；外加压力的提高使复合材料基体组织细化。     

挤压铸造莫来石短纤维增强Al—4.5Cu复合材料的凝固组织,偏析及性能的研究

本文研究了凝固冷却速度对挤压铸造莫来石短纤维增强Ａｌ４５Ｃｕ复合材料的凝固组织和显微偏析的影响。结果表明：αＡｌ相在短纤维间隙中形核并向纤维表面生长,θＣｕＡｌ２相以莫来石短纤维为基底非均质形核;随凝固冷却速度的减慢,θＣｕＡｌ２相析出量增多且由蠕虫状向块状转变,纤维表面的Ｃｕ浓度增大,纤维间隙中Ｃｕ浓度减小,即Ｃｕ元素的显微偏析增大,复合材料的抗弯强度降低。     

挤压铸造条件下铝基复合材料铸造流动性研究

研究SiCp/A356铝基复合材料在铸造压力、碳化硅含量、金属模温和铸件尺寸厚度(代表凝固冷却速率)等不同工艺参数下的铸造流动性.结果表明,随着SiC颗粒添加量的增加,铝基复合材料的流动性呈现降低的趋势.而随着铸造压力的升高,复合材料的流动性呈现显著增加的情况.但当压力超过10 MPa以上时,其流动性并未有显著增加,仅是微幅增加而已.其次,增加模具的温度也可以增加铝基复合材料的流动性,尤其对薄件(厚2 mm)更为明显.     

挤压铸造条件下铝基复合材料铸造流动性研究

研究了SiCp/A356铝基复合材料在不同铸造压力、碳化硅含量、金属型温和铸件尺寸厚度(代表凝固冷却速率)等工艺参数下的铸造流动性.结果显示,随着SiC颗粒添加量的增加,铝基复合材料的流动性呈显著降低的趋势.随着铸造压力的提升,复合材料的流动性显著增加.但当压力超过10MPa后,流动性仅是微幅增加.其次,提高模具温度也可以增加铝基复合材料的流动性,尤其对壁厚2mm左右的件更为明显.     

金属及合金挤压铸造的凝固特征

分析了金属及合金挤压铸造的成形过程与传热特点，探讨了挤压铸造时液态金属的流动规律，研究了挤压铸造凝固过程中液态金属的过冷与固－液界面溶质再分配规律及挤压铸造显著减轻合金显微偏析的机制。     

挤压铸造SiC_p/ZL111铝基复合材料

研究了含量为20%的SiC颗粒增强ZL111铝基复合材料锭重熔后,挤压铸造件的组织和性能。结果表明,可以采用卧式挤压铸造方法制备铝基复合材料铸件,浇注温度为710℃,挤压冲头速度为0.4m/s,比压为135MPa;组织内SiC颗粒分布仍然保持分散,没有发生团聚,铸件不同部位SiC含量基本一致;但是SiC颗粒只分布在共晶组织内;铸件耐磨性显著提高,导致切削加工刀具磨损急剧增加,但布氏硬度(HB)为76.7～94.4,与ZL111铝合金相差不多。     

挤压铸造工艺参数对Al_2O_(3f)/Al-4.5%Cu复合材料凝固方式与组织的影响

挤压铸造制备了Al2O3短纤维/Al 4 5%Cu合金复合材料,研究了关键工艺参数对基体合金凝固方式与组织的影响。结果表明:Al2O3短纤维表面不能作为基体α初晶非自发形核衬底;随凝固冷却速度ε的增大,复合材料基体组织将细化,基体中有更多完整的晶界出现,偏析第二相主要分布于晶界上,其量随ε的增大而明显增多;纤维体积分数Vf的增大将细化基体晶粒尺寸至纤维间隙大小,同时随Vf的增大,主要分布于纤维/基体界面的偏析第二相的量将有所降低;模具、预制块预热温度及合金液浇注温度对复合材料凝固过程的影响归结到对凝固冷却速度的影响上来;外加压力的提高使复合材料基体组织细化。     

挤压铸造ZA27合金的凝固特性及组织分析

研究了ZA27合金挤压铸造的凝固特性和组织.差热分析表明挤压铸造可以使锌铝合金的凝固过程发生变化,压力在750MPa以上可抑制共晶反应的发生.压力下凝固,可大大减少ZA27合金的缩孔、缩松、气孔等缺陷,提高合金致密度,细化和改善组织,减轻枝晶偏析,使铸件整体的成分均匀.     

挤压铸造AZ81镁合金的凝固行为及固溶时效处理

研究了挤压铸造AZ81镁合金的显微组织及力学性能,描述了合金在挤压铸造过程中的凝固行为,研究了热处理对合金显微组织和力学性能的影响.结果表明,挤压铸造AZ81镁合金的显微组织由α-Mg初晶和高度弥散的α-Mg+β-Mg17Al12二元共晶组织组成,α-Mg初晶的体积分数随远离模具表面而逐渐增加.合金经400℃×12h固溶+200℃×8h时效处理后,合金的抗拉强度和断裂伸长率相对挤压铸造态分别提高了16.07％和11.02％.     

挤压铸造铸件凝固过程热力耦合分析

用热力耦合方法分析了锌铝合金挤压铸造凝固过程中的温度场以及由此产生的应力、应变场.对传热系统模型中的对流、辐射边界条件和凝固潜热进行了处理.建立了热粘弹塑性有限元模型,用有限元软件进行数值计算分析,并给出了计算结果.     

镁合金挤压铸造成形的研究

采用间接冲头式方法，研究了AZ91D镁合金的挤压铸造成形工艺，试生产了圆形铸件。结果表明：用N2或Ar气排除挤压模具型腔中的空气，能防止镁合金液在挤压成形流动过程中产生氧化及夹杂；挤压模具的加热，特别是挤压活塞及定量室外套的加热，对镁合金的挤压成形影响很大；挤压压力、保压时间和挤压速度等挤压工艺参数与铸件的结构密切相关。     

流变法铸造石墨铝挤压铸造工艺参数的正交试验研究

本文采用正交试验法研究了用流变法制造石墨铝复合材料的挤压铸造工艺参数,分析讨论了几种工艺参数对石墨铝内耗值的影响。     

挤压铸造TiB2P／Al复合材料的组织与性能

采用挤压铸造法制备TiB2p／Al复合材料，并借助XRD，SEM，TEM和三点弯曲、摩擦磨损等分析测试手段研究了该材料的组织和性能。结果表明，复合材料组织致密，颗粒分布均匀，相组成主要为Al和TiB2。TEM观察表明，T6态复合材料基体中发现大量细小的β＇析出相和位错。部分界面上存在不连续的块状反应物MgAl2O4。45％TiB2P／Al（体积分数，下同）复合材料的抗弯强度为934MPa，弹性模量为183GPa，比30％TiB2P／Al复合材料的分别提高了34％和28％。常温干摩擦条件下，TiB2P／Al复合材料摩擦系数变化平缓（在0．2左右波动），明显低于铝合金的摩擦系数；且复合材料的磨损表面较为平整、光滑，未观察到大塑性变形，呈现出良好的自润滑性能。