Mg-Al基镁合金晶粒细化的研究进展

综述了添加含碳变质剂,含钛、硼细化剂,碱金属,碳族元素,氮族元素,稀土元素和准晶合金对Mg-Al基镁合金晶粒细化的研究进展,系统讨论了各种细化剂对Mg-Al基镁合金的晶粒细化效果,以及对各种细化剂细化机理的研究,旨在为镁合金晶粒细化研究提供一个参考.     

Al-Cu合金固相区的力学行为及热裂的研究

本文测试了凝固过程中Al-Cu合金在准固相区的拉伸强度,结果表明:液相分数是影响合金拉伸强度的决定因素,拉伸强度与液相分数及温度的关系可分别表示为。合金凝固前期收缩受阻,使其后期的拉伸强度显著下降。Al-Cu合金在液相分数少于25～30％时,可能产生晶间微裂纹。     

强磁场对过共晶铝硅合金中初晶Si分布的影响

对Al-18% (质量分数) Si合金进行磷盐变质处理,分别在变质剂反应温度保温20,40min,发现不施加强磁场条件下,凝固组织中的初晶Si相集中在试样周边附近,试样中心处为共晶组织.施加强磁场条件下,凝固组织中的初晶Si相分布在整个试样中.施加强磁场后试样中的初晶Si的尺寸比没有被施加强磁场的试样中的初晶Si尺寸大.     

热顶电磁成型系统磁场的实验与数值模拟

根据电磁场理论,建立了热顶-电磁连铸成型系统的物理和数学模型,用小线圈法实测了不同电源功率时系统内的磁场强度,用有限元软件数值模拟了感应线圈高度、结晶器高度、热顶结构等对成型系统内磁感应强度和分布的影响,结果表明:1)降低结晶器高度使系统内磁感应强度增强,但不十分明显;2)感应线圈的高度对系统内磁场影响显著,采用20mm线圈较40mm线圈的磁感应强度提高约85%;3)有载时的模拟结果显示,系统内的磁场呈现更明显的趋肤效应;热顶结构对磁场的强度和分布规律无明显的影响.研究结果表明热顶电磁连铸法将有利于提高电源效率和稳定液柱高度,改善铸坯的内外部质量.     

Hot top electromagnetic casting research of Al thin slab

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电磁铸造起始段控制模型的研究

以控制电磁铸造结晶器内液位的动态稳定为目标,利用自行设计制造的反压式自动浇注系统,依据试验和计算,分别建立了稳态和非稳态过程下,中间包出流速度与拉坯速度相匹配的连铸起始段浇注控制模型.将该控制模型应用于计算机控制系统,在小型电磁铸造设备上可以精确、稳定的控制结晶器内液住.     

电磁铸造中的感应热研究

通过实际测量电磁铸造感应器中铸锭的感应热变化，分析感应器工作电流对感应加热作用的影响，研究铸锭中横向及纵向的感应热分布并与数值模拟结果进行比较，得到铸锭截面平均温度随高度变化曲线，并由此计算了感应加热总量和加热功率。     

一种铝合金水冷界面换热系数反求方法的研究

针对水冷金属界面换热系数影响因素多,测量与求解难的问题,以温度场数学模型为基础,以实测温度曲线为基准,通过数值模拟迭代计算和自动寻优,实现了铝合金水冷界面换热系数随温度变化定量关系的反求.反求得到的铝合金换热系数结果表明:在浸入式水冷过程中,铝合金界面换热系数随表面温度由低到高呈现出先升后降的单峰形状特征,降低冷却水的温度会使换热系数的峰值点升高,但不会改变峰值点出现的温度范围,换热系数的最大值出现在200～230℃.金属与冷却水之间热交换的强度主要取决于界面温度,将界面温度控制在200～230℃会使强化传热效果达到最佳.     

微合金化对AZ31组织和力学性能的影响

研究了Ca和Zr元素对AZ31镁合金铸态显微组织和力学性能的影响,并探讨其化学成分与组织结构和力学性能之间的变化.结果表明,在AZ31镁合金中加入Ca后,合金的组织明显细化,晶间析出相增多,β Mg17Al12相数量减少,当Ca含量为0.37%时,在晶界上出现了新相Al2Ca相,Al2Ca相对合金有强化作用,合金的抗拉强度为190.4 MPa.当Ca含量达到1.54%时,晶粒尺寸最小为63.4 μm;采用电磁悬浮铸造技术,在AZ31镁合金中加入Zr,可以细化合金的显微组织,提高其力学性能,当Zr含量达到0.07%时,合金的抗拉强度为210.8 MPa,与铸态AZ31镁合金相比提高了19.56%,伸长率为12.9%,提高了20.56%.     

基于凝固进程数值模拟的铸件裂纹预测方法

根据凝固层内应力表达式及裂纹萌生部位的判别准则,对生产条件下的φ800铸钢车轮裂纹进行了预测,并用常规的热弹塑性方法计算的结果及剖面低倍组织形貌进行了评价,结果表明:预测裂纹与计算和实测情况吻合;裂纹沟槽出现在距表面凝固厚度的2/3处,它与缩松、缩孔及组织缺陷没有必然的联系;控制铸件表面温度的工艺措施是减少裂纹的有效途径.