铸造速度对Al-1.2Mg-0.7Si半固态合金组织演化影响的多尺度模拟

利用多尺度模拟方法研究了半连续铸造过程铸造速度对Al-1.2Mg-0.7Si合金凝固组织的影响.建立了温度场模型及相变模型,通过固相率变化将宏观尺度上的温度场计算和介观尺度上的微观组织模拟耦合起来,将计算得到的宏观尺度上的稳态温度场数据映射到介观尺度上,利用液固相变区域中元胞的平均过冷度确定半连续铸造过程中各个元胞的形核,采用溶质扩散模型描述晶粒长大.以Al-1.2Mg-0.7Si合金为研究对象,模拟了浇注温度为660℃,铸造速度分别为100、120、150、170、200mm/min时微观组织的演变.结果表明,当速度为150mm/min时,得到的组织均匀、细小、近球形,并进行试验验证,模拟结果与试验结果吻合.     

均匀化对新型Al-Mg-Mn(Er)合金组织性能的影响

采用拉伸性能测试、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及能谱分析(EDS)研究了均匀化对低频电磁铸造Al-4.75Mg-0.7Mn-0.1Zr-0.1Ti-0.3Er合金的显微组织和力学性能的影响。在510℃/16h均匀化时,晶界残留相FeMnAl6/MnAl6的数量最少、而晶内弥散相的数量最多,且随后经热轧、冷轧和稳定化退火试样的强度最高;且在冷轧板拉伸变形组织中观察到了大量细小的胞状亚结构、100～500μm的FeMnAl6/MnAl6板条和10～30nm的ErAl3相;FeMnAl6/MnAl6相周围塞积了高密度的位错,ErAl3相易于在位错处析出并可有效地钉扎位错使变形更均匀。     

Modeling and optimizing of steel and mushy Al-28Pb alloy bonding

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金属成型过程中摩擦的分析

本文从微观入手对金属压力成型过程中摩擦的形成原因进行了分析,认为摩擦是由于变形金属被压入工具表面的凹坑所引起的。摩擦功率等于此部分金属的变形功率,当它的变形功率大于在界面产生剪切流动的功率时,摩擦由滑动转变为粘着摩擦。同时,根据对工具表面的某些假设,推导了摩擦应力与粗糙和静水压应力等之间的关系,并求出了发生粘着摩擦所需的静水压力。计算结果表明,建立的摩擦模型是比较有效和合乎实际的,它为理论计算摩擦     

液固相铝-不锈钢板复合轧制温度场的模拟计算

根据液固相轧制的实际情况,对模型的边界条件进行了简化,同时考虑了速度场对温度场的影响,利用等效比热法处理了凝固问题,在此条例上利用ＡＮＳＹＳ软件对液固相轧制过程的温度和速度场进行了耦合计算,得到了温度场分布,计算结果与实测值基本吻合,计算结果表明瞬态分析方法可解决稳态问题。     

正火对FAS390Q钢组织及力学性能的影响

研究了正火处理对FAS390Q桥壳钢显微组织、强度、冲击韧性和韧脆转变温度的影响.结果表明,随着正火温度的升高,FAS390Q钢控轧控冷(TMCP)形成的显微畸变组织逐渐消失,800 ℃以下正火,保持11级晶粒度不变,800 ℃以上正火,晶粒开始长大.在600～700℃正火,对钢的屈服强度和断面收缩率影响不大,超过700 ℃以后,随着温度的提高,屈服强度明显下降,断面收缩率上升.FAS390Q钢的冲击韧性随正火温度的提高先增加后降低,800℃正火时的冲击韧度值最高.FAS390Q钢的冲击韧度值-温度曲线近似呈直线而非通常的S型,不能用能量判据法而应用断口形貌判据法确定其韧脆转变温度.FAS390Q钢未经正火后的韧脆转变温度为-50℃,经800℃正火后其韧脆转变温度下降了10℃.     

Al-Ti-C对AZ61镁合金铸轧及热轧后组织的影响

研究了Al-Ti-C对双辊铸轧镁合金薄带的组织影响,并利用铸轧坯直接进行热轧,研究了细化有剂对镁合金微观组织的影响。结果表明,添加了细化剂Al-Ti-C的薄带铸轧组织基本为等轴晶,晶粒明显细化。     

水平连续铸造5182铝合金组合磁场作用下的组织演变

采用试验的方法研究了组合磁场作用下5182铝合金水平连铸过程中铸态组织的演变。试验结果表明,在无磁场作用的常规铸造条件下,由于重力影响,熔池中热的熔体上升,冷的熔体下降,铸锭下表面冷却强度大于上表面,导致液穴内部产生不均衡的流场及温度场,进而导致铸锭内部产生不均匀的铸态组织;在施加组合磁场作用后,电磁力引起的对流使熔体得到充分搅拌,加强了熔体中的传热传质,使液穴变浅,有效减少了因重力而产生的温度场差异,铸锭的铸态组织也由常规条件下粗大且不均匀的柱状晶组织转变为细小的等轴晶组织。     

气体润滑技术在铝合金连铸中的应用

设计了一种新型气体润滑结晶器,在结晶器与初凝壳之间形成一层均匀稳定的气膜.设计思想是减少甚至消除凝壳与结晶器之间的摩擦,减少表面划痕及表面裂纹;同时在气膜存在的情况下,结晶器的横向散热大大减少,热量主要有二次冷却水带走,形成近似单向散热的条件,引锭过程中液穴平直,缩短初凝壳长度,提高铸坯的内外品质.利用新型结晶器对6063铝合金进行了连铸试验,在气膜稳定情况下,连铸坯表面光洁,无冷隔,无皮下气孔和疏松.     

7075合金液相线半连续铸造与二次加热的合金组织

提出了液相线半连续铸造制备铝合金半固态浆的新工艺,研究了液相线半连续铸造7075合金的微观组织及其在二次加热过程中的变化,在液相线温度下（908K）半连续铸造的7075合金组织为均匀、细小的蔷薇状组织,晶粒平均等积圆直径为29.7um,晶粒平均圆度为1.87。经二次加热后,铸造组织逐渐转变为等轴晶,在849K下加热60min后,晶粒平衡等积圆直径为57.6um,平均圆度为1.49,在869K下加热30min后,晶粒平均等积圆直径为47.2um,平均圆度为1.54。结果表明,液相线半边疆铸造可以获得理想的7075合金半固态浆料。