挤压铸造大高径比杯形铸件组织

研究大高径比铸件的挤压铸造将拓宽挤压铸造技术的应用范围。研究了挤压铸造ZA27合金大高径比杯形铸件的凝固组织。结果表明,铸件中压力分布极不均匀,铸件的上部边缘和底部压力较大,中下部压力较小;增大压力导致晶粒细化并发生塑性变形;ZA27合金大高径比杯形铸件的下部组织中出现分界面,界面两侧组织明显不同,后凝固一侧晶粒较细,含有较多共晶体。     

挤压铸造工艺参数对柱塞式大高径比ZA27合金铸件力学性能的影响

研究了大高径比(M=H/D=7)ZA27合金铸件的柱塞式挤压铸造.主要分析了挤压铸造工艺参数对大高径比ZA27合金的通体力学性能和显微组织影响规律,初步确定了适合大高径比ZA27合金铸件柱塞式挤压铸造的工艺参数.试验结果表明,挤压铸造能够改善大高径比ZA27合金铸件的通体力学性能,为扩大锌铝合金的应用范围提供了有力的技术保证.     

ZA合金枝晶臂间距的研究进展

研究ZA合金枝晶臂间距对于提高合金性能有重要意义.阐述ZA合金的枝晶臂间距,综述了冷却速率和合金元素对ZA合金枝晶臂间距的影响,概述ZA合金枝晶臂间距对合金力学性能和耐蚀性能影响规律,分析了ZA合金枝晶臂间距研究中存在的问题,并对ZA合金枝晶臂间距的研究前景进行了展望.     

锑对ZA27合金性能与组织的影响

在ZA27台金中加入了Sb，利用JB30A冲击试验机、HB3000型布氏硬度计、60t万能材料实验机、XJG-40光学金相显微镜和JAX-840扫描电镜对合金的组织及性能进行了研究。结果表明，加入适量的Sb能促使条块状化合物的形成，钝化α枝晶，细化组织，因此提高了ZA27合金铸件的尺寸稳定性、强韧性及耐磨性。     

宽厚比与模数对球墨铸铁件冒口有效补缩距离的影响

采用杆形件与板形件研究了宽厚比与模数对过共晶球墨铸铁件冒口有效补缩距离的影响。用着色腐蚀金相法显示了过共晶球铁中的奥氏体枝晶组织,观察了其形貌特征,以此分析了有效补缩距离与奥氏体枝晶组织的关系。结果表明,随铸件宽厚比的增大,过共晶球铁件冒口有效补缩距离减小,枝晶数量增多;随铸件模数的增加,有效补缩距离增大,枝晶数量减少,形态趋于不发达,由初生枝晶向晕圈枝晶过渡。凝固过程中形成的奥氏体枝晶的数量与形状的差异是造成球铁件冒口有效补缩距离大小不同的主要原因。     

锌侣合金热型连铸定向凝固的组织和性能

热型连铸锌铝合金线材定向凝固实验研究结果表明：热型连铸锌铝合金线材显微组织为定向生长的平行柱状枝晶。共晶合金ZA5共晶的枝晶都由多层片状β和η两相构成,过共晶合金的组织为先共晶相枝晶和枝晶间共晶,与普通铸造材料相比,抗拉强度和硬度显著提高,但伸长率有所下降。从ZA5到ZA12、ZA22和ZA27,强度依次递升,其中ZA27的综合力学性能最佳。退火可使枝晶偏析减少,虽然强度略有降低,但塑性可得到改善。     

热型连铸锌铝合金定向凝固线材的组织分析

对热型连铸锌铝合金定向凝固线材的铸态及热处理组织进行了观察、分析和讨论。结果表明：热型连铸锌铝合金线材的显微组织为定向生长的平行柱状枝晶组织;共晶合金ZA5的枝状芥是的每个枝晶都由多层片状共晶β和η两相构成,过共晶合金的组织为初生树枝晶和枝晶间共晶组织,其中ZA8,ZA12初生相为β相,ZA22和ZA27的初生相是α相。     

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.     

凸式冲头挤压铸造中比压的数值模拟分析

作为挤压铸造中的一个重要参数,比压严重影响铸件的组织和性能。利用有限元法对凸式冲头挤压铸造进行了热力耦合数值模拟,分析了A356合金铸件比压与显微组织和力学性能的关系,得到了经济的临界比压。结果发现,随着比压增大,缩孔、缩松缺陷逐步减少,直至基本消失。进一步加大比压后,变化不明显,反而增加了模具的负担。随着比压增大,组织晶粒逐步细化,达到120MPa时,晶粒尺寸减小了8%,另外,二次枝晶间距缩小了12.5%,但当比压继续增大之后,没有出现继续细化,反而有粗化的趋势。     

时效5年的触变成形ZA27合金微观形貌观察

通过OM、SEM和XRD,对触变成形并经5年自然时效的ZA27合金的微观组织进行了观察。结果表明：ZA27合金是由富Al枝晶和枝晶间的共晶组织组成。经触变成形和自然时效后的ZA27合金由球状初生粒子α′相、晶间的二次凝固组织及半固态成形时没有凝固完全的小液池组成。共晶方式主要为离异共晶及其中“蜂窝”状棒状共晶,部分区域出现不规则层片共晶组织。ZA27合金通过随后的冷却和自然时效过程,经过了一系列的相变,β相发生胞状分解,形成规则的共析（α＋η）层片组织或是不规则的复杂形状组织,从一些层片区域逐渐向低铝的α′相区域中心生长为粗大的层片组织,当其生长被α′相中心的连续分解所阻挡时,致使其芯部形成细小的（α＋η）颗粒组织。     

压力对ADC12铝合金超低速压铸件组织及力学性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、X射线衍射和能谱等显微分析技术,结合力学性能检测,研究超低速压铸条件下压力对ADC12铝合金铸件组织及力学性能的影响。试验结果表明,在超低速试验条件下,持压时间越长、增压延时时间越短,铸件性能越好;铸造压力导致初生α-相形态发生变化,但铸造压力有最佳值,压力较小时,增大铸造压力可使α-相细化,铸件性能升高,过大的铸造压力将导致α-相粗大,使铸件性能下降;在无增压条件下,仅采用较大的压射压力也可使α-相组织细小,获得较好的力学性能。     

A357合金低压铸造过程及性能研究

采用低压铸造方法对A357合金的充型过程以及铸件微观组织和力学性能进行了研究。结果表明：当充型压力低于30kPa时，随着充型压力增大可以得到表面质量较优的铸件；达到30kPa以上时，就出现粘砂、夹杂、气孔等缺陷。低压铸造有利于优化组织，提高铸件的力学性能。     

Mg对反重力铸造ZL116合金组织和性能的影响

通过OM、XRD以及室温拉伸试验等手段,分析了Mg对反重力铸造ZL116合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,随着Mg含量提高,ZL116合金的抗拉强度有所提高,伸长率基本没有变化。反重力铸造方式中差压铸造的ZL116合金力学性能最优,低压铸造次之,调压铸造的力学性能差于重力铸造。随着Mg含量提高,ZL116合金中的强化相Mg2Si含量也随之增加,最终导致ZL116合金抗拉强度提高。     

加压对铝合金消失模铸造的影响

试验研究了浇注后型腔压力对消失模铸造的铝件表面状态、力学性能影响的趋势。加压后提高了铝液充型能力,有利于消除铸件表面的颗粒状和冷隔,抑制气孔形成,使抗拉强度、密度略有提高;加大压力作用在浇口及铸件表面的时间差,铸件表面将出现凸起、粘砂;过早卸压将恶化铝件性能。     

On assessment of processing variables in vertical centrifugal casting technique

Abstract

The aim of the present study is to investigate the influence of the vertical centrifugal casting technique over mechanical and metallurgical properties of a hypereutectic Al–18Si alloy. Due to the inherent vibration of the centrifugal casting technique, and in order to study and understand the individual effects of the equipment vibration and the centrifugal force itself (pressure or fluid dynamics), as well as the combined effect of both, three different tests were performed: gravity casting, gravity casting with vibration and centrifugal casting. It was concluded that the metallurgical and mechanical properties of castings obtained by the centrifugal casting process depend on the combined effect of the centrifugal pressure and/or fluid dynamics and on the inherent vibration of the technique itself. Correlations between the different casting techniques and obtained mechanical and metallurgical properties are presented.     

压力场对ZL101铝合金消失模铸造性能的影响

采用自行研制的压力凝固试验装置,研究了ZL101铝合金消失模铸造过程中,不同的压力和加压速率对铸件性能的影响.试验结果表明,随着外加压力的增加.铸件的密度和力学性能逐步提高,孔隙率显著降低,当外加压力达到0.5MPa以上时,ZL101消失模铸件的力学性能提高趋缓;加压时,不同的加压速率对消失模铸件的密度及性能影响很大,当加压速率为0.003～0.030 MPa/s时,铝合金消失模铸件性能较好;由于在压力下凝固,ZL101铝合金消失模铸件针孔等缺陷减少、密度提高,铸件耐腐蚀性进一步提高.     

5083合金挤压铸造工艺的研究

以5083合金为原材料进行挤压铸造工艺试验.采用正交试验和极差分析法确定了最佳工艺条件--比压为125MPa,浇注温度为670℃,保压时间为15s.对该工艺条件下试样的微观组织和力学性能进行了分析.结果表明,与普通铸造成形制件相比,挤压铸造成形制件微观组织更加细小、均匀,综合力学性能显著提高,达到或者接近了原热模锻工艺水平.     

Effect of pressure on microstructures and mechanical properties of Al-Cu-based alloy prepared by squeeze casting

A new high-strength aluminum alloy with better fluidity than that of ZL205A was developed. The effect of applied pressure during squeeze casting on microstructures and properties of the alloy was studied. The results show that the fluidity of the alloy is 16% and 21% higher than that of ZL205A at the pouring temperature of 993 K and 1 013 K, respectively. Compared with permanent-mold casting, mechanical properties of the alloy prepared by squeeze casting are much higher. The tensile strength and elongation of the alloy are 520 MPa and 7.9% in squeeze casting under an applied pressure of 75 MPa, followed by solution treatment at 763 K for 1 h and at 773 K for 8 h, quenching in water at normal temperature and aging at 463 K for 5 h. The improvement of mechanical properties is attributed to the remarkable decreasing of the secondary dendrite arm spacing(SDAS) and eliminating of micro-porosity in the alloy caused by applied pressure.     

圆环零件液态模锻研究

通过圆环零件的液态模锻成形实验,对在不同比压和浇铸温度条件下,锻件的微观组织形貌和力学性能进行了分析研究.结果发现,在不同比压下,随着比压值的增加,α枝晶长度随之减小,枝晶被破碎,锻件力学性能也随之升高;在不同浇铸温度条件下,锻件微观组织也有着较大的差异,且随着浇铸温度的升高,粗大树枝晶被打断、破碎细化现象较为明显,锻件组织致密,力学性能逐渐上升.     

挤压铸造方式对ZA43合金力学性能的影响

从合金液的流动和压力损失的角度,研究了两种挤压铸造方式对ZA43合金力学性能的影响。结果表明:冲头式挤压铸造使合金液反向充型流动,改善了ZA43合金的凝固条件,有利于补缩,且压力损失小。柱塞式挤压铸造虽然也加强合金液流动,但没有宏观的充型运动,且压力损失大。为获得高塑性ZA43合金铸件,柱塞式挤压铸造所需的比压比冲头式挤压铸造的大得多。