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.     

液相线半连续铸造7075Al合金二次加热与触变成形

研究了液相线半连续铸造的7075Al合金半固态浆料在不同温度下的液固相比、二次加热组织、触变成形性,以及热处理前后成形件的力学性能。结果表明,7075Al合金触变成形液相比为30%-50%时对应的温度区间为600-620℃,二次加热可以将液相线半连续铸造7075Al合金锭坯中的蔷薇状和近球状组织转化为球形晶粒组织,适合于半固态加工,组织最佳的条件是加热温度580℃左右,保温时间15-30min,及加热温度600℃左右,保温时间5-15min.加热到600℃,保温15min后7075合金流动性成形性非常好,闭模锻造完全可以半固态成形,未经热处理的7075Al合金成形件强度极限达357.9MPa,T6热处理后强度极限达468MPa。     

Mg-Al-Zn-Mn系铸造镁合金力学性能研究

开发了一种适合重力铸造的Mg-Al-Zn-Mn系镁合金,并研究了其力学性能与成分之间的关系,找出最优化的合金成分Mg-9Al-0.8Zn-0.3Mn,经T6工艺热处理后,室温下抗拉强度为270MPa,屈服强度为162MPa、伸长率为3.88%.同时分析了T6热处理前后合金力学性能变化的原因以及显微组织特征.     

挤压铸造高强韧AlSiMgMn合金的组织和性能

设计并采用挤压铸造工艺制备了3种高强韧AlSiMgMn合金。利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)等手段,研究了合金元素和热处理工艺对挤压铸造AlSiMgMn合金的微观组织和力学性能的影响。结果表明,Sr变质后挤压铸造AlSiMgMn合金中共晶Si变质等级超过AFS 5级,优化的热处理工艺为535℃×4h固溶+160℃×6h时效;当Mg含量从0.3%增加到0.5%,合金的抗拉强度和屈服强度分别增加60 MPa和70 MPa。添加Cu元素的AlSiMgMn合金采用Sb变质,共晶Si变质为AFS 3~4级,虽然热处理后共晶Si相球化良好,但铸造过程中不均匀变质导致颗粒出现团聚。该合金在优化的T6热处理下,抗拉强度为435 MPa,屈服强度为338 MPa,伸长率为7.0%。     

铸造A356铝合金的微观组织及其拉伸性能研究

采用T6工艺对消失模铸造的A356铝合金进行了热处理,并对其微观组织形貌、显微组织特征值、拉伸性能及其断口形貌进行了测试和分析.结果表明,铸造A356-T6铝合金基体中分布着约2 μm长,100 nm宽,小者只有几个纳米的针状Mg2Si粒子,并且发现经T6工艺热处理后在铸造A356铝合金中存在椭圆状Al8Si6Mg3Fe金属间化合物.定量金相分析表明,铸造A356铝合金的平均枝晶胞尺寸(DCS)、二次枝晶臂间距(SDAS)、共晶Si的长、宽值分别为55 μm、63 μm、20 μm和10 μm;热处理后A356合金的这些参数值分别变为50 μm、75 μm、30 μm和13 μm.铸造A356-T6铝合金试样的拉伸断口显示其断裂为韧性断裂与脆性断裂的混和模式.屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为240 MPa、254.8 MPa和1.16%.     

挤压铸造模温及压力对2024铝合金组织性能的影响

研究了压制压力和模具温度对挤压铸造2024铝合金组织和性能的影响.结果表明:随着压力的增加,合金的铸造缺陷减少,晶粒尺寸变小,超过120MPa时,变化不大;模具温度在200℃时,组织不均匀,存在显微疏松等缺陷,模具温度在300℃时组织粗大;在模具温度250℃、压力120MPa的工艺参数下得到的铸件,缺陷较少,组织均匀,强度高.经过T6工艺热处理后,抗拉强度达到425MPa,伸长率6.9%.     

CuNiSiTi合金的精密铸造及热处理

用熔模精密铸造法制备了CuNiSiTi焊钳活动轴;并基于此对合金进行了热处理强化工艺研究.用硬度计、涡流电导率测试仪和万能试验机测试合金性能,用光学金相显微镜(0M)观察合金的组织,探讨了铸态下合金的强化机理.结果表明,合理设计浇注系统可获得铸造质量合格的焊钳活动轴.铸造CuNiSiTi合金经920℃× 1.5 h固溶处理(水冷)+480℃×3 h时效处理(炉冷),合金的硬度HB达210、电导率达13.9 MS/m、抗拉强度达590 MPa、屈服强度达485 MPa、伸长率达11%.     

热处理对直接挤压铸造Al-5Cu合金力学性能和组织的影响

研究了固溶处理（T4）与固培＋人工时效处理（T6）对直接挤压铸造Al-5Cu合金力学性能和显微组织的影响。结果表明，挤压铸造加快了合金热处理过程中原子的扩散速度、缩短了热处理时间，通过热处理可以改变合金的组织结构进而影响合金的力学性能．与铸态相比，在525～530℃下保温4h固溶处理后合金的力学性能明显提高，而且随着保温时间的增加略有上升，保温15h时达到最佳值．合金的抗拉强度（σb）和伸长率（δ5）可以达到389．6MPa和10．8％。固溶处理后挤压铸造Al-5Cu合金表现出明显的自然时效特征，在自然环境中铜原子易于析出形成具有很强强化效果，且能稳定存在的GP区和θ＂矿相，这些细小弥散分布的强化相使得合金处于固溶＋自然时效状态下较T6状态下具备更好的力学性能。     

ZL101A铝合金铸造-热处理一体化工艺

为了节约能源,降低生产成本,研究了ZL101A铝合金铸造-热处理一体化工艺,即铸件出模后直接进行固溶和后续的人工时效。利用铸件的余热,实现了铸造和热处理的连续作业,并在固溶阶段将保温时间缩短为T6处理的一半。铸件经铸造-热处理一体化工艺处理后,抗拉强度达305 MPa,伸长率为4.64%。与T6热处理工艺比较,ZL101A铝合金经一体化处理后,强度与T6工艺处理相近,伸长率比T6处理有所降低,但达到了国标要求,而且工时缩短50%左右,能耗减少将近35%。     

A357铸造铝合金疲劳特性及热处理的影响

研究了A357铸造铝合金经T5/T6热处理后,在室温条件正弦载荷下应力比为-1、0.05和0.4时的疲劳性能。实验结果表明:两种热处理条件下,A357铸铝合金的疲劳强度均随应力比的增加而增加,经过T5热处理的A357铸造铝合金的疲劳强度均高于T6热处理合金的疲劳强度。位于试件次表面铸造缺陷是主要的裂纹源。