A380铝合金液态与半固态压铸件热处理前后组织性能研究

对A380铝合金液态与半固态压铸成形件在压铸态和.T6热处理态下的力学性能与微观组织进行了研究.力学性能测试表明:两种不同成形方法所得成形件在压铸态时强度相差无几,但半固态成形件的塑性几乎是液态成形件的2倍.经过同样的T6热处理后,半固态压铸件的抗拉强度有所提高,液态压铸件的抗拉强度却下降很大.延伸率均有所下降,但两者变化的幅度不同,液态压铸件的延伸率下降更多.与液态压铸成形件相比,半固态压铸成形件可以获得更佳的综合力学性能.从微观角度解释了两种不同成形方法产生这一性能差异的内在原因.     

ZL101过流冷却转移法半固态压铸工艺及性能研究

采用倾斜管过流冷却-转移法生产半固态流变压铸件,研究了压铸工艺对ZL101铝合金半固态流变压铸件性能的影响,以及半固态压铸件经T6热处理之后性能的改变.对比研究了液态与半固态压铸件的力学性能.结果表明,在浇注温度为595℃、压射速度为1.8 m/s时,压铸件性能最佳,此时较浇注温度为630℃的液态压铸件的抗拉强度提高了11％.经热处理的半固态压铸件抗拉强度与伸长率都得到改善.液态与半固态压铸件试样的拉伸断口为准解理断裂,经热处理的半固态压铸件试样的拉伸断口为韧性断裂.     

Al-6.5%Mg合金的半固态流变铸造及其性能

利用保温电磁搅拌制备半固态浆料,对Al-6.5%Mg合金的半固态流变铸造进行研究。实验中对该合金的常压铸造、液态压铸和半固态压铸所得铸件的显微组织、力学性能和拉伸断口进行分析比较。结果表明,常压铸造得到的Al-6.5%Mg合金组织为粗大的树枝晶,力学性能较低;与常压铸造相比,液态压铸件的树枝晶生长较为规则,枝晶得到细化,同时,液态压铸件的强度和塑性提高明显;半固态压铸的显微组织则为规则的球状晶,与液态压铸相比,半固态压铸件的强度略有提高,表现出更好的塑性。     

A380铝合金液态与半固态压铸件热处理前后组织性能研究

对A380铝合金液态与半固态压铸成形件在压铸态和T6热处理态下的力学性能与微观组织进行了研究.力学性能测试表明:两种不同成形方法所得成形件在压铸态时强度相差无几,但半固态成形件的塑性几乎是液态成形件的2倍.经过同样的T6热处理后,半固态压铸件的抗拉强度有所提高,液态压铸件的抗拉强度却下降很大.伸长率均有所下降,但两者变化的幅度不同,液态压铸件的伸长率下降更多.与液态压铸成形件相比,半固态压铸成形件可以获得更佳的综合力学性能.从微观角度解释了两种不同成形方法产生这一性能差异的内在原因.     

预时效+冷轧变形+再时效对6061铝合金微观组织和力学性能的影响

采用硬度测试、拉伸实验、XRD分析和TEM观察等方法,研究了一种新型形变热处理(预时效+冷轧变形+再时效)对时效硬化型铝合金微观组织和力学性能的影响.结果表明,这种形变热处理不仅能够大幅度提高6061铝合金强度,还能使其保持良好塑性.经过优化处理(180℃,2 h欠时效+75%压下量冷轧变形+100℃,48 h再时效),6061铝合金的抗拉强度和屈服强度分别为560和542 MPa,延伸率为8.5%.微观组织观察表明,合金强度的提高来源于析出强化、位错强化、位错胞强化和高Taylor因子的综合作用;相对于冷轧状态,延伸率的改善则与再时效过程中强化相的再析出和位错的轻微回复有关.     

双级时效对液态模锻6061铝合金性能的影响

利用加热炉、硬度计、拉伸试验机等设备研究了液态模锻6061铝合金在单级时效、双级时效等不同时效制度下的力学性能。结果表明：同单级时效相比,双级时效处理对合金的硬度影响不大。双级时效条件下,预时效和终时效温度顺序对液态模锻6061铝合金合金的抗拉强度影响不大,主要影响合金的屈服强度和伸长率;终时效温度越高合金屈服强度越高,强化速率越快,伸长率下降也越大。 液态模锻6061 铝合金在560 ℃固溶5 h后经200 ℃预时效1 h,185 ℃终时效3.5 h 时具有较好的力学性能,抗拉强度达到362.2 MPa,屈服强度达到311.5 MPa,伸长率为12.1%。     

半固态流变压铸铝合金件疲劳性能研究

对比研究了液态压铸和半固态流变压铸对ZL114A铝合金铸件疲劳性能的影响。结果表明,半固态流变压铸件相较于传统液态压铸件疲劳性能更好而且更稳定。液态压铸件的疲劳寿命主要受孔洞尺寸影响,孔洞尺寸越大,疲劳寿命越低。半固态压铸件的疲劳寿命主要受密度(孔隙率)影响,与密度成正比。半固态压铸ZL114A铝合金试样在密度大于2.62g/cm^3时,疲劳性能表现良好。在70MPa应力下,疲劳寿命可达107次。液态压铸件裂纹萌生于大的气缩孔,半固态压铸件的裂纹萌生是于中心缩松多孔的综合作用结果。     

时效处理对5A06铝合金压铸件组织和力学性能的影响

通过光学显微镜(OM),扫描电镜(SEM)及拉伸试验等研究了时效处理对5A06铝合金压铸件组织与性能的影响。结果表明:随着时效温度升高,合金压铸件的抗拉强度呈现先上升后下降的趋势,伸长率先降低后升高,最佳时效温度为240℃;在240℃时效过程中,合金压铸件的综合力学性能随着时效时间的延长呈现先上升后趋于平稳的趋势,最佳时效工艺为240℃×4 h,此时合金力学性能得到明显改善,抗拉强度提高了10.43%,伸长率略微降低,其强化机理主要为时效过程中进一步析出的β(Al₈Mg₅)相的第二相强化。时效处理后合金压铸件的断裂方式依旧为准解理断裂。     

充氧压铸

充氧压铸可消除压铸件的气孔，使压铸件可以热处理或焊接。铸态铝合金充氧压铸件的力学性能有明显改进：拉伸强度增加了３０％，延伸率增加了１５０％～２００％，经热处理后，拉伸强度可增加３０％，屈服强度可增加１００％，冲击韧性可提高１００％或更多。充氧压铸已在铝合金、镁合金压铸件的生产中得到应用，如车轮、制动器缸体、液压传动阀体以及热交换器等。充氧压铸的Ａｌ－Ｓｉ１２ＣｕＦｅ铝合金车轮经Ｔ６热处理后，其σｂ＝２７５ＭＰａ，σｓ＝２２１ＭＰａ，δ＝７．０％，其疲劳寿命与轧制的５４５４铝合金轮子的疲劳寿命相似     

6061铝合金自孕育流变压铸薄壁件制备及组织性能

采用自孕育法制备6061变形铝合金半固态浆料,研究浆料保温时间对自孕育流变压铸件凝固组织及力学性能的影响,并分析了压铸件不同部位的凝固组织及其差异形成的原因。结果表明:自孕育法可有效改善6061铝合金传统铸造形成的粗大树枝晶组织,制备出具有等轴状或球状初生α-Al晶粒的铸件。采用自孕育法制浆结合高压压铸能成形完整的6061铝合金半固态流变压铸件。相比传统金属型铸造和液态高压压铸,自孕育流变压铸能显著提高铸件的力学性能。浆料等温保温过程中,初生α-Al晶粒尺寸随着保温时间的延长逐渐增大且逐渐圆整,在保温时间为5 min时获得的流变压铸件组织最为圆整,力学性能最好,过长的保温时间会恶化组织并显著降低铸件的力学性能。对于同一参数的压铸件,随着浆料充型距离的增加,模具冷却速率逐渐增大,压铸件内部组织差异明显。     

Strengthening technology and mechanism for semi-solid die casting of aluminum alloy

Combined with theoretical evaluation,an optimized strengthening process for the semi-solid die castings of A356 aluminum alloy was obtained by studying the mechanical properties of castings solution treated and aged under different conditions in detail,then,the semi-solid die castings and liquid die castings were heat treated with the optimized process.The results show that the mechanical properties of semi-solid die castings of aluminum alloy are superior to those of the liquid die castings,especially the strengthening degree of heat treated semi-solid die castingsis much greater than that of liquid die castings with the tensile strength more than 330 MPa and the elongation more than 10％,and this is mainly contributed to the non-dendritic and more compact microstructure of semi-solid die castings.The strengthening mechanism of heat treatment for the semi-solid die castings of A356 aluminum alloy is due to the dispersive precipitation of the second phase(Mg2 Si) and formation of GP Zone.     

铝合金液态与半固态压铸件的组织性能研究

对A356铝合金液态与半固态压铸成形件在压铸态和T6热处理态下的力学性能与微观组织进行了研究。试验得出，与液态压铸成形件相比，半固态压铸成形件可以获得更佳的综合力学性能；经同样T6热处理后，两者抗拉强度都得到提高，伸长率下降，但半固态压铸成形件抗拉强度提高的幅度更大，伸长率降低得更少。从微观角度解释了两种不同成形方法产生这一性能差异的内在原因。     

热处理对半固态A356铝合金挤压铸件组织与性能的影响

将低温浇注制备的半固态A356铝合金坯料加热至半固态浇注、挤压成形。采用正交试验法研究了固溶、时效对半固态A356铝合金挤压铸件组织与力学性能的影响。结果表明,时效时间对抗拉强度、屈服强度、伸长率影响最大,且都是随着时效时间增长先上升后下降;试验6获得较好的综合力学性能,其抗拉强度、屈服强度、伸长率分别为340 MPa、325 MPa、9.56%。     

Effect of Holding Pressure on Microstructure and Mechanical Properties of A356 Aluminum Alloy

In this study, the effect of holding pressure on microstructure and mechanical properties of low-pressure die cast A356 aluminum alloy was investigated. The results showed that the application of high holding pressure (300 kPa) generated castings with denser structure and superior mechanical properties. By increasing the holding pressure up to 300 kPa, the size of secondary dendrite arm spacing greatly reduced by 22.7% at the cooling rate of 1°C/s and decreased by 12.8% at 10°C/s. The Feret’s diameter and aspect ratio of eutectic silicon particles decreased by 8.4 and 5.1% at the cooling rate of 1°C/s and decreased by 9.3 and 6.4% at 10°C/s, respectively. Meanwhile, the density of A356 aluminum alloy increased to 2.678 g/cm³ and the area fraction of porosity decreased to 0.035%. Thus, tensile properties of A356 aluminum alloy obtained at high holding pressure were enhanced, especially the ductility. All these could be associated with the better filling capability and faster cooling rate caused by high holding pressure. In the analytical range of experimental conditions, the correlation of mechanical properties with process parameters was established by statistical models to predict the ultimate tensile strength and elongation of low-pressure die cast A356 aluminum alloy.     

型砂及壁厚对锶变质A356铸造合金组织和性能的影响

采用硅砂、宝珠砂和铬铁矿砂3种不同砂型作为造型材料浇注多阶梯铸件试样,对比研究不同冷却条件对Al-10Sr中间合金变质A356（Al-7Si-0.3Mg）铸造合金力学性能和显微组织的影响。结果表明：在3种造型材料中,铬铁矿砂浇注试样具有最好的组织和力学性能。随着冷却速度的增加,枝晶间距显著变小,力学性能有所改善,其中伸长率对冷却速度比抗拉强度更敏感。这种性能的提高主要是由于枝晶间距更加细密和基体中自由Sr原子数的提高造成的。根据实际的试验数据,模拟建立不同砂型条件下枝晶间距和力学性能之间的回归分析模型,该模型可用于预测Sr变质A356合金铸件的抗拉强度和伸长率。     

流变模锻A356铝合金的显微组织和力学性能

采用机械搅拌法制备A356合金半固态浆料,在200 t油压机上进行流变模锻成形,研究了流变模锻试样热处理前后的组织和力学性能.结果表明:流变模锻试样组织由球形α-Al晶粒和α+Si共晶组织组成;热处理前试样抗拉强度为261.7 MPa,伸长率为4.1％;经T6热处理后,试样抗拉强度为347.8 MPa,提高了32.9％...     

SiC颗粒增强铝基复合材料半固态成形件组织及性能

采用机械搅拌、连铸和电磁搅拌相结合的方法制备了SiC/A356铝基复合材料的非树枝晶坯料,经过二次加热和半固态成形技术得到压铸件试样,对其组织和性能进行了分析探讨。结果表明,SiC/A356复合材料在不同状态下的组织形貌与A356对应状态下的组织形貌是相似的;复合材料的抗拉强度随着SiC含量的增加先增高后减低,其弹性模量随着SiC含量的增加而增加。     

焊后热处理对6063铝合金激光填丝焊接头组织与性能的影响

采用激光填丝焊对6063铝合金进行焊接,并对焊接接头进行人工时效和固溶+人工时效的热处理。通过光学显微镜、扫描电镜观察及拉伸试验,对焊后经不同热处理的焊接接头组织和性能进行研究。结果表明:未热处理的焊接接头抗拉强度为196 MPa,焊缝内部为铸态组织,弥散分布着Mg₂Si强化相,熔合线附近存在向焊缝内部生长的粗大柱状晶,焊缝内部为细小的树枝晶,焊缝中心为等轴晶;经时效处理后,焊接接头组织不均匀性和强化相的分布得到改善,焊接接头抗拉强度提高27 MPa;经固溶+时效处理的焊接接头抗拉强度提高64 MPa,焊缝组织、熔合区及热影响区组织得到显著细化。焊接接头均为韧脆混合断裂;时效处理的断口韧窝大小差异较大,韧窝较深;固溶+时效处理后的断口韧窝大小均匀,韧窝尺寸较大较深,韧窝数量更多。     

挤压铸造A356.2铝合金发动机悬置支架的组织与性能

以挤压铸造A356.2铝合金发动机悬置支架为研究对象,对支架铸态组织、不同固溶时效热处理后的显微组织与力学性能,以及内部缺陷进行了分析研究。结果表明,挤压铸造A356.2铝合金铸态组织由α-Al相和Al-Si共晶组成,晶粒尺寸约为148μm,二次枝晶间距约为20μm;经固溶时效处理后,共晶Si一部分溶入α-Al相中,一部分以粒状、球状形式分布在α-Al晶界;固溶时间、时效温度和时效时间对A356.2合金的力学性能有一定影响。试样经过535℃×6h固溶+8min水淬+170℃×6h时效处理后,抗拉强度为340.5MPa,屈服强度为274.5MPa,伸长率为10%,满足支架整体力学性能要求。