铸轧区长度对Al-8Si合金铸轧板显微组织的影响

采用连续铸轧方法制备Al-8Si合金铸轧带坯,利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)等手段,研究不同铸轧区长度对铸轧板微观显微组织和中心层偏析的影响。研究表明,随着铸轧区长度的增加,偏析范围先增大、后减小。这是由于铸轧区长度的增加,导致铸轧区域冷却强度加大,较强的冷却速度加快了金属的凝固,从而减轻了中心偏析程度。Al-8Si合金同一铸轧区表层和中心部位共晶硅组织的形貌有较大区别,表层共晶硅呈网状分布,微观形貌大部分呈纤维状,小部分呈瓣片状,中心层共晶硅形貌为沿不同取向的集簇状,形成中间线偏析。这是由于:铸轧坯料在轧制时,上、下表层先与轧辊面接触,而中心层相较于上、下表层的冷却速度较慢,所以,最后凝固,使上、下表层相较于中心层晶粒更加细小。     

不同铸轧工艺参数对铸轧微观组织的影响

在实验铸轧机上对不同铸轧条件下铸轧微观组织的变化规律进行研究.结果表明,不同铸轧速度、铸轧厚度铸轧出的变形组织不同.当铸轧速度为0.9 m/min、厚度为6 mm时,变形组织沿纵向出现典型的加工流线,横向为变形压扁后的晶粒,但没有产生再结晶现象,TEM表明,变形体内的位错密度较低,形成了亚晶粒;当铸轧速度为2.6 m/min、厚度为3 mm时,铝带坯表层比心部的变形程度严重,在薄铝带坯表层金属中出现不完全动态再结晶晶粒,TEM表明,在亚晶界附近存在大量的位错塞积和位错缠结,在亚晶内分布着二维位错网.     

铸轧速率对Al-9Si-0.25Mg合金铸轧板微观组织的影响

通过实验室立式双辊铸轧机制备板坯,研究了铸轧速度对Al-9Si-0.25Mg合金中共晶硅尺寸和形态的影响。结果表明,在较低的铸轧速度1 m/min时,合金中共晶硅形态为针片状,分布相对分散,平均长径比为9.7,平均长度为3.61μm。随着铸轧速度的提高,共晶硅尺寸明显减小。当铸轧速度增加到20 m/min时,针片状的共晶硅消失,共晶硅呈现为纤维状,其分布相对比较集中,且平均长径比减小到2.1,平均长度减小到0.75μm。然而,铸轧板材宏观组织中硅反偏析现象加重。     

双辊铸轧镁合金板坯微观组织特征

利用自行开发的镁合金双辊铸轧设备，通过镁合金铸轧工艺试验，制备出AZ31镁合金铸轧板坯。研究了双辊铸轧镁合金板坯显微组织特征及铸轧温度对板坯微观组织影响规律。结果表明，镁合金双辊铸轧板坯晶粒细小，均匀圆整，显微组织具有快速凝固和半固态组织特征；铸轧温度对板坯显微组织的影响显著，当铸轧温度为685℃时，镁合金铸轧板坯获得理想的显微组织。     

双辊铸轧Al-10Mg铝合金凝固组织的模拟及实验对比研究

基于金属凝固基本方程和元胞自动机方法的基本原理,建立了双辊铸轧宏观-微观耦合数学模型,对铸轧辊咬入点之前的Al-10Mg铝合金连续凝固过程进行数值模拟,得到了铸轧过程中Al-10Mg铝合金的凝固组织形貌、一次枝晶半径、二次枝晶间距,并预测了所制楔形带坯的力学性能.为了验证模拟结果的可靠性,对铸态试样进行金相检测及拉伸测...     

等温处理工艺对触变压铸Al-30Si合金组织和力学性能的影响

研究了等温处理工艺对触变压铸Al-30Si合金(加入1wt％的磷盐变质处理)组织和力学性能的影响.结果表明,触变压铸组织中,初生硅的形貌较为圆整,针状的共晶硅消失.在高压下快速冷却,αAl来不及长大,颗粒大小分布是弥散的;在固相率较高共晶组织未全部熔化时,组织中的αAl以固相保留,形态为球状或近球状.在620℃,抗拉强度随保温时间的延长而增加.保温时间从80min增加到120min时抗拉强度从206MPa增大到220MPa,布氏硬度从92 HB减小到84 HB;在同一保温时间(100 min)时,保温温度升高,抗拉强度先增大后减小,最大值为213MPa(620℃).保温时间的增加或保温温度的升高,布氏硬度都呈现出减小的趋势.     

电磁振荡铸轧AA6022铝合金薄板热处理工艺研究

基于亚快速凝固原理的电磁振荡铸轧技术成功制备出汽车用AA6022铝合金薄板,为了提高终端产品的综合力学性能,对冷轧后的薄板开展了热处理工艺研究。结合金相显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM、EBSD）、宏观硬度以及拉伸试验等检测方法,研究了不同热处理工艺参数对亚快速凝固板材微观组织和力学性能的影响规律。结果表明：Al-Ti-B晶粒细化剂与电磁场的复合应用可以显著提高细小等轴状晶粒比例;固溶+预时效处理可以显著抑制自然时效硬化效应、增强合金板材的抗自然时效稳定性、提高合金板材的冲压成形性能和烤漆硬化增量;在优化的热处理工艺条件下(560 ℃ × 5 min + 150 ℃ ×5 min+室温停放30 d+175 ℃ × 30 min),合金板材的屈服强度、抗拉强度、延伸率、宏观硬度以及r值,分别由1#式样的258.98 MPa、295.7 MPa、10.65%、47.6 HV、0.663提高至4#试样的295.71 MPa、322.01 MPa、16.09%、61.2 HV、0.753。     

铸轧镁合金薄带组织演变实验研究与模拟

以镁合金薄带双辊铸轧新技术为背景,开展了铸轧成形过程中组织性能的模拟研究。镁合金薄带双辊铸轧是以液态镁合金为原料,用两个反向转动的水冷铸辊为结晶器,直接制备1．5～3．0mm镁合金薄带的短流程新工艺。对双辊铸轧轻合金薄带的凝固组织演化过程进行数值模拟,用以优化和指导制备技术,具有重要的理论意义和应用前景。项目研究组通过对双辊铸轧过程动态凝固成形的有限元数值模拟研究、镁合金薄带铸轧实验研究以及后续加工过程中的组织演变规律研究,得到了主要工艺参数对铸轧工艺稳定性及组织性能的影响规律。     

脉冲电流对铸轧Al-Mg合金组织的影响

通过轧辊引人电脉冲,研究了不同的脉冲电流对铸轧Al-Mg合金组织的影响.对比实验结果表明:施加不同脉冲电流后铸轧出的薄带显微组织变化显著,合适的电脉冲强度处理使晶粒明显细化.与没有施加电脉冲的组织比较,成分偏析现象得到改善,内部组织差异明显减轻.采用电流密度5.5×106A·m-2处理时其显微组织表现为呈近球形颗粒且分...     

流变铸造Al-20Si合金

研究了剪切低温浇注式半固态浆料制备工艺（LSPSF）对Al-20Si过共晶合金中初生Si相尺寸和形貌的影响。结果表明，LSPSF工艺可制备质量优良的Al-20Si合金半固态浆料和坯料；初生Si得到明显细化，分布均匀，形态发生了明显改变，由板片状转变为多角块状；磷变质处理可强化LSPSF工艺的细化效果，但浇注温度过低时，初生Si相发生偏聚。在LSPSF工艺条件下，初生Si得以细化和圆整化主要归因于LSPSF工艺引起的增强异质形核作用和抑制初生Si择优生长作用。     

电磁铸轧Al-Mg-Si合金短流程制备工艺对其组织和力学性能的影响

采用电磁铸轧制备出无大尺寸中心偏析缺陷的Al-Mg-Si合金板坯,探究了短流程工艺(直接冷轧)和传统工艺路线(长时间均匀化后冷轧)对第二相演变、元素分布和力学性能的影响。结果表明,电磁铸轧Al-Mg-Si合金经直接冷轧后,第二相颗粒被显著破碎、细化,位错密度增大,因此,仅需短时固溶处理便可使初生Mg₂Si相快速回溶到α(Al)基体中,并使主要合金元素(Mg和Si)均匀分布。直接冷轧的样品经固溶处理后获得了细小的再结晶组织,并保留了部分未再结晶晶粒,增强了时效硬化能力。因此,在T4P和模拟烘烤硬化处理状态下,采用短流程工艺路线的Al-Mg-Si合金具有良好的力学性能,其强度和塑性均与传统工艺路线处理后的样品基本相同。结果表明,电磁铸轧Al-Mg-Si合金可以省略长时间的均匀化处理工艺,具有实现汽车用Al-Mg-Si合金短流程制备的潜力。     

热处理工艺对 Ti-45Al-7Nb-0.15B-0.7W合金微观组织的影响

用电子探针对Ti-45Al-7Nb-0．15B-0．7W的铸态和经过热处理之后的微观组织进行了观察,研究热处理工艺对该合金微观组织的影响。结果表明：该合金的铸态组织经过热等静压和均匀化处理后,其晶团尺寸减小,片层组织更为完整;Ti-45Al-7Nb-0．15B-0．7W合金的α相转变温度在1280—1295℃之间。该合金在超过1295℃的温度进行热处理时,其微观组织由近片层组织转变为全片层组织。     

脉冲处理对Al-6Zn-3Mg-2Cu合金铸轧板组织及性能的影响

研究了常规铸轧过程中施加20、50和150Hz频率,电流强度为400A的脉冲电流对Al-6Zn-3Mg-2Cu合金铸轧板的组织及力学性能的影响。结果表明,经20Hz的脉冲电流处理后,Al-Zn-Mg-Cu合金铸轧板偏析情况大为改善,微观组织显著细化;150Hz脉冲电流对铸轧板的组织影响不大;铝合金中τ相广泛分布,呈网状或岛状;同时,经20Hz脉冲电流处理的铸轧板抗拉强度可达320MPa,是常规铸轧板强度的1.3倍;样品具有脆性断裂特征,脉冲处理后韧性有所提高。     

稀土Ce对Al-12Si合金微观组织影响

本文以Al、Al-Si、Al-Ce高纯组元配置一定质量百分比的Al-Si-Ce合金,采用多功能真空电弧熔炼炉YSU-ZZ进行熔炼,使用铜模吸铸法制备样品并对样品进行金相显微镜、扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS).重点研究了Ce的加入量及冷却速度等因素对共品硅的大小、形状和分布的影响.研究表明快速凝同可以很好的细化共...     

电磁场对6016铝合金铸轧板带微观组织和力学性能影响

采用常规双辊铸轧和施加电磁外场的电磁铸轧两种方法对6016铝合金进行铸轧实验;研究施加电磁场对6016铝合金铸轧板微观组织和力学性能的影响。结果表明,与常规铸轧相比,电磁铸轧明显抑制宏观偏析,晶粒细化、大小更均匀,第二相粒子分布更弥散,力学性能显著提高。电磁铸轧板坯的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别提高了13%、27%、71%。     

铸轧AZ31镁合金热模拟的微观组织研究

用Geeble1500热模拟实验机模拟不同始轧温度、冷却强度以及变形量和应变速率下AZ31合金的铸轧行为.结果显示:AZ31镁合金铸轧组织对应变速率和变形量均具有较强的敏感性.当ε由0.005s-1增到0.1s-1时,铸轧组织的晶粒逐渐变小,同时晶界析出物减少.变形量ε由20%增加到50%时,晶粒组织细化明显.试验得出了AZ31镁合金连续铸轧工艺的边界工艺条件,在此条件下,获得铸轧板的力学性能如下:70 HV0.5,σb为210-240 MPa,σ0.2为180-200MPa,δ为3%-6%.     

时效Al-30Si微晶合金的组织演变及性能

利用单辊旋转甩带法制备快速凝固过共晶Al-30Si合金条带,对其进行不同温度下时效4 h和550℃下保温不同时间的时效处理,测定其硬度及耐磨性,采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及XRD技术对试验合金的微观组织进行表征,研究快速凝固合金时效处理后组织演变及性能。结果表明,快速凝固Al-30Si合金形成了微小初晶Si+纳米级颗粒状共晶硅弥散分布在α(Al)过饱和固溶体基体的复合组织;时效处理过程中,过饱和固溶的Si元素逐渐脱溶析出,以球状或依附于粒状共晶硅而析出生长;时效初期或时效温度较低时,初生硅发生缩颈、熔断、钝化,并逐渐粒化;随时效温度升高,硅相受扩散控制逐渐粗化长大,时效后期或时效温度达到550℃时,硅相逐渐以颗粒搭接和棱角小面特征长大,形态恶化。时效合金组织中硅相体积分数计算结果与定量金相测定结果基本一致。时效合金的显微硬度和耐磨性随时效温度的升高逐渐降低,室温润滑条件下的磨损机制主要为磨粒磨损。     

铸轧半固态镁合金组织特点

在试验室半固态铸轧试验设备上，进行了镁合金半固态铸轧试验，发现铸轧对半固态镁合金组织有显著的影响。铸轧前组织中初生固相颗粒形状不规则，有枝晶的痕迹；然而铸轧后组织中初生固相颗粒形状非常圆整，接近球形；铸轧对半固态组织具有圆整化的作用，可能是通过固液两相相对流动、摩擦消除尖角而圆整化，或者固相颗粒翻滚、破碎重叠合并而圆整化两种方式实现的。另外在不同的工艺条件下，半固态铸轧镁合金板带组织在表面和心部有不同的表现，厚板带显微组织会出现偏聚，即表面层是激冷微细等轴晶区，心部是半固态组织；而薄板带组织非常均匀，没有偏聚。