多功能铝合金反重力铸造装备的研制

为提高生产铝合金铸件的反重力铸造装备的实用性,减少重复投资,研制了多功能铝合金铸件反重力铸造装备.该装备主体采用上下罐结构,控制系统使用模糊化处理的积分分离PID算法作为控制方案,数字组合调节阀作为气路系统的执行机构.控制系统与装备主体相结合,可以实现低压铸造、差压铸造和调压铸造3种反重力铸造方法,提高了反重力铸造设备的实用性.     

液态金属双频电磁成形中磁感应强度和电磁压力的数值计算

对液态金属双频电磁成形中三种圆形截面感应圈配置形式中磁感应强度分布进行了计算 ,结果发现 :(1 )直筒和直筒感应圈组合形式中磁感应强度和电磁压力在轴向上易造成两个峰值分布 ,而斜筒和直筒 ,斜筒和斜筒感应圈组合形式可得到与液态金属静压力分布趋势相同的磁感应强度和电磁压力分布 ;(2 )在径向上 ,离双感应圈内壁越近 ,三种配置形式感应圈产生的磁感应强度和电磁压力越大 ,液态金属双频电磁成形形状的稳定性也就越高 .     

Ca加入量对Mg-5Al-0.4Zn基铸造合金组织与力学性能的影响

用砂型铸造了不同Ca含量的Mg-5Al-0.4Zn-0.2Mn-Sr-Ti-xCa合金.当x为0.37,0.70,0.93,1.69时,合金相组成为α-Mg,（α＋Al2Ca）共晶和Mg17Al12.当x=2.93时,相组成为α-Mg和（α＋（Mg,Al）2Ca）共晶.随着x增加,合金的室温力学性能（σb和δ）呈下降趋势,但合金在200℃下的强度先升高,后又降低.高温延伸率随x增加而下降.合金200℃下的屈服强度σ0.2,200℃随x的增大而稳步增加.组织的热稳定性分析表明,Ca溶入Mg17Al12相使得其自身的耐热性提高.晶界上耐高温相Al2Ca或（Mg,Al）2Ca的形成,在高温下对晶界具有钉扎作用,并降低了晶界处的溶质扩散速度,使晶界强度提高.TEM分析表明,含Ca合金在200℃拉伸时,（1010）棱柱面和（1121）角锥面上的位错参与了滑移.不同滑移系的位错滑移到晶界时,受到晶界上Al2Ca相阻挡而发生位错塞积.     

Mg-5Zn-3Al-0.2Mn铸造合金的组织和室温力学性能

研究了砂型铸造Mg-5Zn-3Al-0．2Mn合金的显微组织，发现其主要相组成为δ-Mg基体相和τ（Mg12（Al，Zn）49）化合物相，τ相以半连续网状骨骼形态沿δ相的晶界分布。实验合金中加入少量Sr，Ti，B元素后，合金组织细化，τ相形态转变为断续的短条状或粒状，并且分布更加均匀。在本实验条件下，当炉前加入0．06％Ti、0．012％B、0．1％Sr时，合金的组织形态得到显著改善，合金的室温力学性能最佳。不同温度下对Mg-5Zn-3Al-0．2Mn合金进行的固溶处理实验发现，在335℃固溶17h淬火后，合金的室温抗拉强度和塑性得到了大幅度提高；在343℃固溶17h淬火后，合金组织完全转变为单相固溶体，合金的室温力学性能较好，巩为245MPa，δ为12％。     

镁锂系合金的研究现状

介绍高强度超轻型镁锂合金的研究现状.详细地叙述Mg-Li二元合金、多元合金Mg-Li-Al和Mg-Li-Si合金的研制进展、以及采用的生产技术提高其合金性能,使其在航空航天、兵器装备、汽车工业等方面得到广泛应用.     

多功能电磁成形定向凝固设备的研制

电磁成形是一种先进的材料成形加工技术,应用该技术不仅可以实现金属的无坩埚熔化,而且还可以达到无铸型成形的效果,避免了材料在冶炼和成形中的污染,介绍一台自行研制的多功能电磁成形定向凝固设备,该设备不仅可以实现电磁成形定向凝固功能,而且还可以实现HRS法、LMC法和ZMLMC法等定向凝固工艺,超宽的调速范围、稳定的运动性能以及高的真空度和温度梯度使该设备能够完成许多前沿性的科学研究工作。     

微量Ti对Mg-9Al合金显微组织和性能的影响

研究了微量Ti对Mg-9Al二元合金铸造显微组织和性能的影响.研究发现,Ti的加入,使得Mg-9Al合金的塑性增加,明显提高了Mg-9Al合金的抗腐蚀性能.分析结果表明,残留Ti弥散分布在合金的基体中,Ti的加入有效降低了Fe的含量,一定程度上“净化”了合金液,抑制了合金凝固时的异质形核,使组织晶粒粗化.实验发现,炉前加入0.12%的Ti(质量分数,下同)时,Mg-9Al合金的晶粒大小由145μm增大到188μm.随着Ti的加入,Mg-9Al铸造组织中β相的形态,由半连续骨骼网状改变为短条状和颗粒状.当炉前加入0.12%的Ti时,Mg-9Al合金的综合性能较佳.     

反重力铸造装备技术的应用与发展

本丈介绍了反重力铸造装备技术的分类、应用状况及发展趋势.在反重力铸造装备中,四立柱式装备适用于金属型,具有生产效率高、自动化程度高的特点,而压力罐式装备适合砂型、石膏型、精铸模壳等铸型材料,可用于不同种类大中小型铸件的生产.随着工业控制技术的发展,计算机与PLC技术的应用、数字组合阀的研制以及传统控制技术与模糊控制的有机结合,都使反重力铸造液面加压控制系统在压力控制精度、运行可靠性等方面获得了巨大的发展.     

离心真空吸铸工艺对铸件力学性能的影响

在自行设计并安装的离心真空吸铸设备上,通过设计熔模铸型,研究了转速对离心真空吸铸ZL114A铝合金试棒力学性能的影响.结果表明:在真空吸铸过程中施加离心力,增强了铸件的凝固补缩能力,而且在离心过程中金属液的对流限制了树枝晶的生长,使铸件显微组织更加均匀,晶粒细化;与普通的真空吸铸相比,离心真空吸铸技术能显著提高试棒的抗拉强度和伸长率.在转速为100 r/min时,试棒的抗拉强度最高达373.37MPa,伸长率最大达9.99％,比同一位置真空吸铸试棒分别增加了7％和44％;当转速增加到200 r/min时,过大的转速破坏了金属液的自由液面,产生紊流,缩孔、缩松缺陷增多,铸件性能下降.     

金属熔体双频电磁成形的理论和试验研究

从固态金属感应加热熔化和液态金属电磁成形两个角度出发，讨论了金属熔体双频电磁成形中的频率选择，物理量的分布以及两种双频电磁成形的试验过程，结果表明：小尺寸复杂形状金属熔体电磁成形的最佳频率约在超音频的范围（f=10～100kHz），双频电磁力等物理量的分布是相应单频电磁力等物理量和与频率相关的三角函数的组合，在一定条件下，可简化为两个单频物理量的叠加。试验中成功地实现了双高频和高频一超音频两种双频电磁成形过程，高频一超音频双频电磁成形的工艺要优于双高频电磁成形的工艺，最后利用优化的双频电磁成形方案成功地实现了扁椭圆、弯月截面等复杂形状金属熔体双频电磁成形过程，获得了无模壳双频电磁成形的复杂截面形状样性。