虚拟仪器技术在半固态流变成形设备中的应用

介绍了应用虚拟仪器技术,通过计算机对半固态流变制浆加工过程中的温度进行采集与控制,便于实现加工过程的自动控制;系统在中文WINDOWS环境下采用面向对象的编程语言VC 进行编程,界面友好,并且得到了满意的控制效果.     

铸轧对半固态镁合金组织的影响

实验研究了镁合金半固态铸轧的组织。铸轧试验是在一台自制的铸轧试验机上进行。试验结果表明,铸轧对半固态镁合金组织有显著的影响。铸轧前的半固态镁合金是由机械搅拌制备,组织中先结晶的固相颗粒形状不规则,有枝晶的痕迹;然而铸轧后组织中,先结晶的固相颗粒形状变得非常圆整,接近球形。基于试验结果,提出了半固态铸轧对一次相颗粒的圆整化机制。认为铸轧对半固态组织的圆整化作用是通过固液两相相对流动摩擦消除尖角而圆整化或固相颗粒翻滚破碎重叠合并而圆整化两种方式实现的。此外,在一定的工艺条件下,凝固的金属在进一步的轧制变形中,圆整的球形一次相颗粒被轧制变形,变成为椭球状。     

循环处理工艺对LC9铝合金半固态组织的影响

采用全新的循环加热方法制备了半固态LC9铝合金坯料,并对其工艺过程及组织演变进行了研究,讨论了循环等温处理工艺参数对LC9合金组织的影响。研究结果表明,采用循环加热处理方法可获得均匀、细小的半固态坯料,很好地满足半固态成型的要求。在620℃等温10min,循环处理3次,平均晶粒尺寸可达32μm;随着等温温度的提高、每次等温时间的延长,固相晶粒将发生明显长大现象。     

预变形SiCp/ZA27复合材料在半固态等温热处理过程中组织的扫描电镜观察

用扫描电镜观察了预变形SiCp/ZA27复合材料在460℃等温热处理过程中的组织变化。结果表明，该复合材料的微观组织在经过程中经历了四个阶段：初期的快速粗化阶段、组织分离阶段、晶粒球状化阶段和最后的粗化阶段。当预变形量为20%时，初生晶由原来的具有不同方向的织构胞和粗短枝晶依次转变为少晶界的均匀组织、相互独立的细小多边形晶粒、15min时的球状晶粒和之后粗化了的球状晶粒。组织分离完成之后，晶粒的尺寸和形状系统随时间逐渐增大。当变形量为5%时，要获得球状晶必须处理80min以上，且所得晶粒尺寸大。     

温度与保温时间对半固态粉末轧制AA2024带材性能与显微组织的影响

采用半固态粉末轧制法制备2024铝合金带材,研究粉末加热温度和保温时间对轧制力、带材的相对密度及显微组织的影响。结果表明:2024铝合金带材的相对密度随粉末温度升高而增大,随保温时间延长而提高。粉末在585℃保温40 min后轧制,可获得形貌规整、无表观缺陷且晶粒细小均匀的等轴晶带材,带材相对密度达到93.28%。半固态粉末轧制力仅为室温下固态粉末轧制力的33.5%。半固态粉末轧制带材组织内仍存在少量孔隙,进一步热轧后可达到近全致密,显微硬度提高77.8%。因此,半固态粉末轧制对于缩短工艺流程,减小轧制力,制备高致密度的2024铝合金带材具有明显的优势。     

等温处理对挤压态AZ80A镁合金半固态组织的影响

采用应变诱发熔化激活法(SIMA)工艺制备了AZ80A镁合金半固态坯料,研究了保温温度和保温时间对半固态组织的影响。结果表明:随着保温温度的升高和保温时间的增加,AZ80A镁合金的平均晶粒尺寸与液相率都呈上升趋势,形状因子呈先增大后减小的趋势。半固态组织由α-Mg晶粒、Al、Zn元素富集形成的晶界处液相和晶内“小液池”组成,其组织演变分为初始晶粒合并长大,晶粒球化、彼此分离,最终合并粗化3个阶段。采用该种方法制备AZ80A镁合金半固态坯料时合适的保温温度为550 ℃、保温时间为45 min,此时半固态组织的平均晶粒尺寸、形状因子和液相率分别为89 μm、0.795和26.7%。     

粒度对SiCp/Al复合材料组织及耐磨性的影响

采用半固态机械搅拌法制备不同粒度的SiC颗粒增强铝基复合材料,研究SiC粒度对复合材料的微观组织、硬度及耐磨性能的影响。结果表明,粒度为100μm时,复合材料中SiC颗粒分布均匀,没有明显的团聚现象,布氏硬度值最大,相对磨损率最小。其磨损机理是较软的铝基体对SiC颗粒起很好的支撑效果,使镶嵌在合金基体中耐磨的SiC颗粒对合金基体起到保护作用,减少粘着磨损的发生。     

半固态Mg2Si/AM60复合材料的表观黏度研究

对半固态Mg2Si/AM60复合材料的表观黏度进行研究,并建立Mg2Si/AM60复合材料的表观黏度模型。结果表明:随Mg2Si的体积分数和初生α-Mg的固相分数的增大,Mg2Si/AM60复合材料的表观黏度增大;随剪切速率的增大,Mg2Si/AM60复合材料的表观黏度降低;Mg2Si/AM60复合材料的表观黏度与Mg2Si的体积分数成多项式关系,与初生α-Mg的固相分数成指数关系,与剪切速率成负幂率关系。Mg2Si的体积分数、初生α-Mg的固相分数和剪切速率对Mg2Si/AM60复合材料的表观黏度有很大影响。     

百合多粮白酒半固态法酿造工艺及风味研究

以百合、高粱为主要原料,辅以大米、玉米,研究半固态法酿造百合多粮白酒的工艺条件,运用正交试验、响应面试验,对百合多粮白酒酿造的糖化和酒精发酵阶段的工艺条件进行优化,并对其风味进行分析。研究结果表明:糖化优化条件为物料初始含水量55%、糖化曲用量0.6%、糖化时间16 h、糖化温度28℃;酒精发酵优化条件为料液比(m糖化料∶V水)1∶2(g/mL)、发酵曲用量1.4%、发酵时间9 d、发酵温度28℃;在此条件下得到蒸馏基酒,测得出酒率为(43.57±0.58)%,总酸含量(0.61±0.28)g/L,总酯含量(2.83±0.64)g/L。采用GC-MS直接进样检测,共鉴定出32种微量风味物质,主要为乙酸乙酯、异戊醇、异丁醇、乙缩醛、棕榈酸乙酯等。酿造所得到的百合多粮白酒以发酵香及粮香为主,口感醇甜爽净,具有类似清香型白酒的基本风格特征。     

半固态处理对Ti基非晶复合材料的组织和力学性能影响

利用"形变诱导相变机制"对非晶基体同时增强增韧,采用悬浮熔炼-铜模吸铸法制备了Ti基非晶复合材料。在此基础上,通过半固态处理工艺对凝固过程动力学控制优化组织,研究了半固态处理对试样的组织和力学行为的影响。结果表明,铸态试样组织为过冷奥氏体相、热致马氏体相和非晶复合结构,应力加载形变过程中通过形状记忆晶相TRIP效应对非晶基体增韧,表现为加工硬化行为。铸态试样的心部组织为较粗大的树枝晶,且生长不均匀;经半固态处理后,先析出相按照尖角溶解平面析出长大形式近球化,形成等轴晶,并在磁悬浮搅拌作用下均匀化,获得奥氏体相晶粒细小、圆整度高、组织致密,复合材料组织得到有效优化,(Ti0.5Ni0.48Co0.02)80Cu20合金断裂强度和塑性变形量由2 582 MPa和15%分别提高至2 745MPa和21.5%。