重熔时间和模具温度对AZ63H合金组织和性能的影响

研究了部分重熔时间、模具温度对于触变成形AZ63H镁合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,抗拉强度和伸长率随着部分重熔时间的延长和模具温度的升高先上升后下降。这是因为,相对于金属型铸造的AZ63H,触变成形大大减少了气孔率,也影响了熔体中溶质的分布,使得β-Mg17Al12相中的Al元素在初生α相中的固溶度也发生了很大的改变,即空隙、杂质、气孔等缺陷减少甚至消失,固溶强化增加,提高了材料的力学性能,在模具温度为300℃时,抗拉强度和伸长率的最大值分别为273MPa和10.3%。     

自孕育工艺参数对ZA96镁合金半固态组织的影响及其交互本质

采用自孕育法制备ZA96镁合金半固态组织,研究自孕育工艺参数对ZA96镁合金半固态组织的影响,并从温度场的角度分析工艺参数之间相互作用的本质。结果表明:采用自孕育法铸造,能够获得合格的半固态坯料和浆料。工艺参数对半固态坯料组织影响较大,但对从导流器出口处收集到的浆料在半固态区间进行保温后,发现自孕育剂加入量对组织影响不大,而导流器角度的影响较大。熔体过热度为80~95℃、自孕育剂加入量为5%、导流器角度为45°时,半固态坯料组织的晶粒平均尺寸较小,约为35.6μm;或经552℃、20 s保温后,其晶粒尺寸为45μm,圆整度为1.7。自孕育工艺参数交互作用的本质在于通过自孕育参数的调整从而达到控制其形核的目的。推导出了熔体在导流器出口处的温度与自孕育工艺参数之间的关系式。     

熔体处理温度对自孕育法制备2024变形铝合金半固态浆料的影响

采用一种新的自孕育法制备2024变形铝合金半固态浆料,研究了熔体处理温度对2024变形铝合金水淬组织和铸态组织的影响。结果表明,熔体处理温度过低和过高时,组织平均晶粒尺寸较大。在700~730℃范围内时,晶粒平均尺寸较小,约为27.1~32.2μm。从浇注过程的温度变化曲线上可以看出,随着熔体处理温度的增加,孕育剂和冷却槽对熔体的冷却效果增强。合金熔体在孕育剂的激冷作用下,瞬间产生大量晶核,并在流经多流股混合冷却槽时,发生晶粒的游离和增殖,最终细化组织。     

原位自生Sip/ZA27复合材料的制备及其力学性能

研究了原位自生硅颗粒(Si)p增强ZA27基复合材料的铸造法制备工艺以及该材料的力学性能。结果发现:硅含量一定,随浇注温度的降低Sip变大;浇注温度一定,随硅含量的增加Sip也变大。在适宜的浇注温度(750℃)和硅含量(体积分数10%)下,可得到初生硅颗粒形状规则、尺寸细小、分布均匀的Sip/ZA27。硅的加入使材料中形成了大量的缩松,导致力学性能的严重下降。初生硅颗粒的尺寸、形貌对Sip/ZA27的力学性能也产生影响。P变质效果明显,可以提高Sip/ZA27复合材料的力学性能。     

石墨烯纳米片超声分散的研究

为获得分散均匀无污染、不团聚的的石墨烯纳米片,通过超声处理技术分散已团聚的石墨烯纳米片并研究了主要影响因素——超声功率和超声时间在分散过程中对石墨烯纳米片分散效果和结构的影响。利用场发射电子显微镜、透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、X射线光电子能谱、拉曼光谱、原子力显微镜对超声分散后的石墨烯纳米片的形貌、尺寸和结构进行表征与分析。结果表明,延长超声时间或增加超声功率可以显著提高石墨烯纳米片的分散效果,但相应的也一定程度降低了石墨烯纳米片的尺寸,生成大量的边缘型缺陷,尤其当功率过大或时间过长时甚至会生成空位缺陷。当超声功率960 W,超声时间4 h时石墨烯纳米片的分散效果最好,且破碎程度相对较低。     

壁厚对ZA52镁合金半固态挤压件组织性能的影响

采用优化的试验参数,在四柱压力机上对ZA52镁合金进行半固态触变挤压试验,制备出阶梯试样.对其不同壁厚处的组织、性能进行了分析,并与金属型浇注、半固态压铸做了对比.结果表明:挤压件中出现液固分离现象；随着壁厚的减小,其固相颗粒组织由近似圆形过渡为梭形,有些颗粒甚至压合在一起；其抗拉强度由208.4MPa增加到270.1MPa、伸长率由7.10％增加到17.71％,最小壁厚处综合力学性能最好,且明显优于金属型浇铸及半固态压铸.     

Nd对Mg-Zn-Y合金显微组织与力学性能的影响

采用金相显微镜、电子探针、扫描电镜、X-射线衍射仪及电子万能拉伸试验机等设备分析研究了Nd对Mg-Zn-Y合金的显微组织和力学性能的影响。显微组织观察表明:稀土Nd能够明显起到晶粒细化的作用,改善了实验合金的显微组织。力学性能测试表明:由于稀土Nd的添加提高了合金的力学性能,并且当Nd添加量为0.5%时,合金的综合力学性能最佳,抗拉强度达到207MPa,伸长率达到16.9%,硬度达到52.8HV。     

铝铅合金的半固态成形工艺研究

利用双筒式机械搅拌装置制备铝铅系难混溶合金。双筒式机械搅拌装置由一对带有螺纹的内外桶构成,当内筒旋转时在内外桶的缝隙形成剧烈的剪切应力场。通过控制桶的转速和内外桶缝隙可以获得0～153.45s-1的剪切速率,温度在0～1000℃之间任意调节。通过计算分析:铝铅合金的半固态流变成形温度区间为570～630℃,同时得到了铝铅合金的固相率随温度变化的关系曲线。此外还确定了转速与剪切速率的关系。并在温度为594℃,固相率为0.5时,采用不同的剪切速率制备铝铅合金锭料,来验证计算结果。理论和试验结果表明,通过机械搅拌的半固态成形技术,可以制备出铅颗粒均匀、弥散分布的铝铅难混溶合金。     

ZA27合金自孕育流变压铸显微组织及凝固行为EI北大核心CSCD

采用自孕育法制备ZA27半固态浆料,研究流变压铸成形过程中的显微组织及凝固行为。结果表明:ZA27半固态浆料在480℃等温保温3 min,能够制备出细小、圆整、分布均匀的初生α(Al)晶粒,平均晶粒尺寸52.32μm。浆料在成形过程中发生液相偏析,在受力较大部位,二次颗粒长成"蠕虫状"。剩余液相在铸件不同部位的凝固方式不同,但都没有粗大的树枝晶存在。在冷却速率较小的部位,二次凝固方式主要为依附初生晶粒生长,在共晶组织中有包晶β相析出。在冷却速率较大部位主要为形核凝固,二次晶粒数目多,共晶组织细小。二次晶粒既能够以富Zn的α(Al)相形核,也可以直接以β相形核生长。Cu富集在共晶η相中。     

铸造镁合金及其研究进展

介绍了镁的合金化原理、强化机理和目前所用铸造镁合金的类型及存在的缺点，提出了改善铸造镁合金性能的途径。