SIMA法制备LC4半固态合金的流变行为研究

半固态坯的流动性能是获得优质、复杂制件的基础和关键。通过对两种状态合金在相同载荷作用下进行半固态压缩试验，结果表明：挤压态合金的流动性最差，挤压后冷变形态合金Ⅱ（压缩方向垂直于冷变形方向）的流动性最好。这主要有两方面的原因：一是晶粒形状上的差异；二是与半固态坯料的制备历史及其后续加工有关。     

新SIMA法制备AZ91D半固态坯

利用等径道角挤压试验、半固态等温处理试验、金相显微镜、SEM等试验方法和分析设备，对经过等径道角挤压的AZ91D镁合金在等温处理过程中的微观组织演变进行了研究。通过研究，提出了新SIMA制备AZ91D镁合金半固态坯方法。新SIMA法制备的半固态坯料的微观组织均匀，晶粒球化程度好，晶粒细小，平均晶粒尺寸在20—50μm之间。随着保温时间的延长，新SIMA法制备半固态坯料的微观组织有长大的现象，其可用Ostwald熟化理论描述。随着等温处理温度的升高，晶粒的尺寸先增加后减小，形状系数接近1。随着材料在ECAE中获得的等效应变的增加，半固态坯料的晶粒尺寸减小。     

SIMA法制备7AO9半固态坯料的研究

采用SIMA方法制备半固态坯料。以7A09铝合金铸锭为原材料,采用正挤压和等温处理工艺制备半固态坯料,并对坯料做金相观察,确定实验条件下制备半固态坯料的参数。实验中影响半固态坯料制备的主要因素有挤压比、等温温度、保温时间。研究结果表明：挤压比7、模温300℃、铸态试样加热450℃且保温30min、较低的挤压速度是坯料预处理过程优选的参数;在等温处理过程中,加热温度为617℃、保温19min可以获得理想的半固态组织。     

SIMA法制备7A09半固态坯料的研究

采用SIMA方法制备半固态坯料。以7A09铝合金铸锭为原材料,采用正挤压和等温处理工艺制备半固态坯料,并对坯料做金相观察,确定实验条件下制备半固态坯料的参数。实验中影响半固态坯料制备的主要因素有挤压比、等温温度、保温时间。研究结果表明:挤压比7、模温300℃、铸态试样加热450℃且保温30 min、较低的挤压速度是坯料预处理过程优选的参数;在等温处理过程中,加热温度为617℃、保温19 min可以获得理想的半固态组织。     

基于SIMA法的AlSi30合金半固态坯料的制备

引入等径角挤压(ECAP)法替代传统半固态坯料制备方法--应变诱导熔体激活(SIMA)法中的冷、热塑性变形,在正交试验条件下由AlSi30合金粉末制备其半固态坯料,研究了工艺参数对半固态坯料显微组织的影响.结果表明,保温温度是影响初晶硅晶粒大小和圆整程度的主要因素;影响初晶硅晶粒大小的次要因素是保温时间;影响初晶硅圆整度的次要因素是等径角挤压的温度;试验的最佳工艺参数,等径角挤压温度为500 ℃,挤压路径选择A路径,保温温度为605 ℃,保温时间为55 min.     

基于SIMA法的AISi30合金半固态坯料的制备

引入等径角挤压（ECAP）法替代传统半固态坯料制备方法——应变诱导熔体激活（SIMA）法中的冷、热塑性变形,在正交试验条件下由AlSi30合金粉末制备其半固态坯料,研究了工艺参数对半固态坯料显微组织的影响。结果表明·保温温度是影响初晶硅晶粒大小和圆整程度的主要因素;影响初晶硅晶粒大小的次要因素是保温时间;影响初晶硅圆整度的次要因素是等径角挤压的温度;试验的最佳工艺参数,等径角挤压温度为500℃,挤压路径选择A路径,保温温度为605℃,保温时间为55min。     

轧制-重熔SIMA法制备ZCuSn10合金半固态坯料

采用轧制-重熔的SIMA法制备了ZCuSn10合金半固态坯料,先将铸态ZCuSn10合金加热到450℃保温15 min,分别进行2~4道次轧制,然后截取试样进行重熔处理后水淬.比较了SIMA法和铸态-直接重熔工艺制备的ZCuSn10合金半固态组织,并利用SEM的EDS测定了组织中Sn的分布情况,用OM和TEM观察了SIMA法制备过程中试样组织变化,综合分析了SIMA法制备ZCuSn10合金半固态坯料过程中的组织演变机理.结果表明:采用轧制-重熔的SIMA法制备的ZCuSn10合金半固态组织固相晶粒均匀细小,圆整度高,19.7%预变形量875℃保温15 min半固态组织最优,其平均晶粒直径75.8μm,形状因子1.62,液相率17.28%;用SIMA法制备ZCuSn10合金半固态坯料,预变形过程对晶粒细化及球化起到了关键作用,随着预变形量和重熔保温温度的提高,半固态组织晶粒尺寸减小,圆整度提高,液相率增加;采用轧制-重熔的SIMA法制备ZCuSn10合金半固态组织球化的主要机理是预变形过程破碎了枝晶,储备了变形能,在重熔过程中促进了枝晶熔断,同时,由于Sn元素从液相中向a固相中扩散迁移,液相逐渐吞噬固相的尖角突出部分,最终生成细小、圆整的a相晶粒.     

冷轧SIMA法制备镁合金半固态坯料的组织与性能北大核心CSCD

利用冷轧与半固态热处理工艺(冷轧SIMA法)制备了AZ91D镁合金半固态坯料,研究了不同冷轧压下量对半固态坯料显微组织与压缩性能的影响,并探讨了固相颗粒的球化机制与半固态坯料的成形机制。结果表明:随着冷轧压下量的增加,固相颗粒的平均尺寸逐渐的减小、球形率逐渐地增大,液相率逐渐地增大,而半固态坯料的压缩性能呈先升后降的趋势;当冷轧压下量低于8.72%时,对半固态坯料显微组织的影响较为敏感。半固态加热时,固相颗粒的原子尺度界面由光滑小晶面转变为粗糙非小晶面,宏观表现为多边形转变为球形;且随着冷轧压下量的增大,该球形化过程的转变速度显著提高。     

SIMA制备半固态LYll合金的工艺研究

研究了应变诱发熔化激活法(SIMA)制备半固态LYll合金过程中的变形温度、变形速度、等温温度和保温时间等工艺参数对LYll合金组织演变的影响。研究结果表明，要获得均匀、细小的非枝晶组织，必须合理地匹配SIMA工艺参数。     

新SIMA法制备AZ91D镁合金半固态坯

借助于等径道角挤压试验、镦粗试验、半固态等温处理等试验方法,并利用金相显微镜、SEM等试验分析设备,对原始铸坯、镦粗和等径道角挤压3种加工状态的AZ91D镁合金在等温处理过程中的微观组织演变进行了研究.通过与原始铸坯直接等温处理和镦粗后等温处理生成的半固态坯的微观组织作比较,提出了新SIMA制备AZ91D镁合金半固态坯方法.新SIMA法制备的半固态坯料的微观组织均匀,晶粒球化程度好,晶粒细小,平均晶粒尺寸在20～50 μm之间.随着保温时间的延长,新SIMA法制备半固态坯料的微观组织有长大的现象,其可用Ostwald熟化理论描述.随着等温处理温度的升高,晶粒的尺寸先增加后减小,形状系数接近1.随着材料在ECAE中获得的等效应变的增加,半固态坯料的晶粒尺寸减小.     

半固态LY11铝合金的组织演变研究

对LY11合金的应变诱发熔化激活法(SIMA)制备工艺进行了研究，定量分析了变形量(ε)、等温温度(Ti)、保温时间(t)等工艺参数和预处理技术对晶粒尺寸、分形维数和晶粒尺寸分布等的影响，讨论了晶粒的大小、形状、尺寸分布的演变规律。结果表明：变形量对晶粒大小、形状的变化影响极大，要获得细小、近球形的晶粒需足够的变形程度；升高等温温度和延长保温时间会促使晶粒长大、球化；所有试样的晶粒尺寸呈正态分布，随着变形量的减小、等温温度的升高和保温时间的延长，峰值点附近晶粒的数目逐渐减小，尺寸逐渐增加；冷、热变形预处理条件对组织演变产生一定的影响，给试样施加变形是SIMA工艺的必要步骤。     

半固态流变铸-锻6061组织均匀性研究

采用分析软件测定了6061合金冷却曲线,并对不同温度下的初生固相率进行了测试。利用H1F100型伺服驱动压力机及杯型试验模具进行了半固态6061合金流变铸-锻成形,研究了工艺参数及热处理对半固态6061合金流变铸-锻成形件组织均匀性的影响。研究结果表明:在一套模具内,完成半固态铸造和半固态锻造即半固态铸-锻成形是可行的;合金温度在645℃,上型温度300℃,下型温度350℃,成形比压105 MPa,保持时间0~4 s时,可得到组织均匀的零件。     

半固态A356铝合金流变特性研究

用自行研制的同轴圆柱旋转流变仪对半固态A356铝合金浆料的流变特性及组织演变进行研究.结果表明:等温剪切时,浆料稳态表观粘度随着剪切速率的增大而下降,半固态A356铝合金具有明显的触变性.在连续冷却条件下,半固态浆料的表观粘度随着温度的降低而先缓慢后迅速增大,冷却速度显著影响半固态A356铝合金的表观粘度,降低冷却速度,由于搅拌充分而导致表观粘度明显下降.显微结构分析也可以反映出剪切速率、温度和冷却速度对表观粘度的影响规律.     

Fabrication and microstructure evolution of semi-solid LY11 alloy by SIMA

For semi-solid metal forming, it is essential to fabricate the semi-solid materials with spheroidal microstructure. Among several fabrication techniques of the semi-solid materials, (strain-induced melt activation (SIMA) is an ideal candidate with the advantages of simplicity and low equipment costs. In this paper, the microstructure evolution of LY11 alloy (approximately corresponding to ASTM 2017) was investigated in the SIMA process, which had two essential stages: deformation and isothermal heat treatment. The deformation stage was conducted using a CSS-1100C material testing machine and the isothermal heat treatment stage was performed in a resistance furnace. Different levels of deformation temperatures, ram velocities, isothermal temperatures, and holding times were used in this investigation. The microstructure of LY11 alloy was observed by a NEOPHOT-1 optical microscope. The results indicated that the processing parameters must be selected properly to obtain the fine, uniform and spheroidal microstructure by SIMA. The deformation-recrystallization mechanism for microstructure evolution in SIMA process was supported by experimental evidence.     

半固态加工技术制备金属合金粉末

采用自制半固态搅拌装置研究了Sn．15Pb（质量分数，％下同）合金在搅拌条件下固相分数大于0．6时的连续冷却凝固行为。组织分析结果表明：当搅拌停止温度在合金固相线温度附近时，所获半固态组织出现非常明显的液固两相分离现象，且所获固相组织为分散的类球状颗粒。利用此现象，获得了一种新型金属合金粉末制备方法一半固态金属合金粉末制备法。采用该方法可以实现粉末颗粒内部无夹杂、无孔洞，外部裹有低熔点共晶薄膜。颗粒为以单晶方式生长的金属合金粉末。     

冷变形对LC9铝合金等温转变半固态组织的影响

对冷变形金属进行等温加热转变制备半固态LC9铝合金坯料，并对其工艺过程及组织演变进行了研究，讨论了变形量、加热温度和保温时间等工艺参数对LC9铝合金组织的影响。结果表明，对冷变形金属采用等温处理，可获得均匀、细小的半固态坯料，很好地满足半固态制坯的要求；增加变形量使组织中的液相比例明显增加，晶粒尺寸变小；提高加热温度或延长保温时间有利于晶粒粒化，但是过高的温度和保温时间，会加快晶粒长大，促使晶粒粗化。     

半固态AlSi6Mg2铝合金的稳态流变性能

利用Couette型同轴双桶流变仪研究了半固态态AlSi6Mg2合金的稳态表观粘度随着固相分数的增加而增加AlSi6Mg2铝合金浆料的等温稳态流变性能．结果表明：半固并且当固相分数达到某一临界值后表观粘度迅速增加；半固态AlSi6Mg2合金稳态表观粘度随着剪切速率增大而减小，并且随着剪切速率增加，表观粘度急剧增加，所对应的临界固相分数也随着增加；半固态AlSi6Mg2合金稳态表观粘度与固相分数和剪切速率之间的模型方程为：ηa=78．6exp(6．17，fs)γ^-1.36。     

应变诱发AZ91D镁合金半固态组织形态及形成机理

采用应变诱发方法制备了AZ91D镁合金半固态材料。考察了变形率、温度、保温时间对固相体积分数、组织形态以及晶粒尺寸的影响。结果表明：在冷变形条件下.于570℃保温一定时间后。可制备出固相体积分数最小达55％的镁合金半固态材料。分析讨论了AZ91D镁合金半固态组织的形成机理。在热处理过程中，组织发生再结晶，而冷变形程度对再结晶的组织有显著影响。     

Ti14合金半固态变形组织及力学性能

以新型阻燃Ti14合金(α+Ti2Cu)为研究对象,分别进行常规固态锻造(950 ℃)和半固态锻造(1000 ℃),对比研究合金半固态变形的组织和拉伸性能,并讨论可能引发组织和拉伸性能变化的原因.结果表明:半固态锻造过程未发生动态再结晶,使得室温组织晶粒粗大,液相Ti2Cu在压力作用下沿晶界分布,形成了偏析,粗化了晶界,改变了晶界的结构;晶界结构的变化诱发了晶界的硬化效应,使得室温拉伸的强度升高,塑性降低.