A356合金近液相线半固态铸造非枝晶组织与模锻成形性能

采用近液相线铸造技术制备出具有等轴晶粒的半固态A356合金坯料,合适的铸造工艺为铸造温度615℃、铸造速度160mm/min、液面深度220mm、冷却水流量0.1m3/min;在电阻炉加热的条件下,半固态A356合金坯料的重熔加热温度场均匀,合适的加热制度为保温温度585℃,保温时间10min。在模具温度为300℃~500℃条件下,触变模锻成形了汽车轮毂件,经T6热处理后的抗拉强度为215.65MPa,延伸率为14.45%,硬度为78.66HV,该研究结果对半固态加工技术在汽车零部件生产领域的应用有积极意义。     

Al-Si合金在凝固过程中颗粒和枝晶组织的演变

通过改变和控制浇注温度、冷却速度和半固态保温时间，研究了亚共晶Al-Si合金在不同凝固条件下初生相形貌的演变。结果表明．浇注温度对初生相形貌的影响最大。当浇注温度在液相线附近，冷却速度为0．3℃／s，并在半固态状态下保温1～5min的条件下，初生相为理想的颗粒状组织。随着浇注温度和冷却速度的提高，初生相由颗粒状向枝晶组织演变。此外，添加晶粒细化剂有利于颗粒组织的形成。在试验的基础上，采用改进的Cellular Automaton(MCA)模型进行计算机数值模拟，研究了Al-Si合金在凝固过程中初生相的演变机制。     

浇注温度和ECAP对铝合金坯料组织的影响

采用近液相线法结合新SIMA法复合工艺制备半固态A356铝合金坯料,研究了浇注温度、等径角挤压(ECAP)和半固态处理温度、时间对坯料组织的影响.结果表明,适当的工艺参数可以制备出球状初生α-Al相晶粒的半固态A356铝合金坯料,其中较合理的工艺参数为:近液相线浇注温度为610℃,半固态保温温度为580℃,半固态保温时...     

固溶时效对铸造Ti-10V-2Fe-3Al钛合金组织和性能的影响

铸造Ti-10V-2Fe-3Al钛合金为魏氏组织,经固溶时效后,合金组织由晶界α相、初生α相、次生α相及β相组成,其分布特征与固溶温度、冷却速度及时效温度密切相关,合金的拉伸性能随热处理制度变化而变化。     

基于多元非线性回归分析的Cu-Ag合金偏析预测模型研究

目的研究Cu-Ag合金金属型铸造过程中,铸造工艺对宏观偏析的影响规律。方法通过数值模拟技术和实际浇注试验,对Cu-Ag二元合金金属型铸造过程中的宏观偏析缺陷进行分析,研究主要凝固参数,即冷却速率和温度梯度对宏观偏析程度的影响规律。在此基础上,利用多元非线性回归分析方法对所获得数据进行分析,明确主要凝固参数与宏观偏析程度之间的定量关系,建立Cu-Ag合金金属型铸造过程中的宏观偏析预测模型。结果采用研究获得的最佳浇注工艺方案,即浇注温度为1100℃、浇注时间为120 s、铸型温度200℃、涂料厚度为1.5 mm进行实际浇注,所获得铸件中的宏观偏析缺陷得到了明显的改善。结论降低浇注速度可以有效提高冷却速度和温度梯度,从而有效减小宏观偏析的倾向。     

短碳纤维增强铝基复合材料孔隙率的研究

阐述了搅拌铸造制备短碳纤维增强铝基复合材料孔隙率的测定方法,分析了复合材料中形成孔隙的原因,试验从复合温度、搅拌桨形状、搅拌速度、保温时间和碳纤维加入量等条件入手,研究了影响搅拌铸造制备铝基复合材料孔隙率的关键因素.结果表明:复合温度控制在760℃、采用平面搅拌桨、搅拌速度为1200r/min、保温30min可有效降低复合材料的孔隙率,提高复合材料质量.     

复合工艺对半固态A356铝合金浆料组织的影响

用低过热度浇注和弱行波电磁搅拌工艺制备A356铝合金半固态浆料,研究了浇注温度和搅拌功率等复合工艺参数对A356铝合金的半固态浆料的影响i结果表明,这个复合工艺促使初生α-Al几乎在整个熔体区域形核,增加了初生α-Al同时形核的位置和数量,在合金凝固的初期形成足够多的晶核,从而在合金熔体中形成球形或近球形的组织.在浇注温度和浇注功率分别为630℃和1.2 kW条件下可以制备出球状初生α-Al晶粒的A356铝合金半固态浆料.与单纯低过热度浇注的A356铝合金试样相比,在弱行波电磁搅拌条件下,适当提高浇注温度也可获得理想的球状A356铝合金浆料,同时可简化浇注工艺.     

铝合金壳体件压铸工艺的数值模拟

基于UG平台设计了铝合金壳体压铸件的浇注系统和排溢系统,并运用铸造模拟软件Anycasting进行了数值模拟。通过分析铸件的充型及凝固过程,判断设计的合理性。模拟结果表明,在压射速度为2m/s,浇注温度为670℃,模具预热温度为180℃的条件下,铸件充型平稳,无明显缺陷。     

液相线半连续铸造A356铝合金二次加热合金组织与工艺

采用电子显微镜及图像分析仪，研究了液相线铸造A356铝合金在二次加热过程中的组织变化。结果表明，在固液两相区内，随着加热温度的升高，α相的生长和球化的速度变快。二次加热最佳工艺制度的590℃下保温10min，此时，晶粒平均等级圆直径为38．5μm，晶粒平均圆度为1．92。     

一种薄芯冷却叶片熔铸工艺的研究

为了解决某薄芯气冷叶片断芯、疏松等影响铸件合格率的问题,开展了铸件浇注工艺研究。找出了浇注温度、型壳温度、浇注速度、浇注系统等主要工艺因素与铸件晶粒尺寸、铸件断芯等缺陷的关系。设计出一种可有效防止钢水冲击断芯并对铸件良好补缩的浇注系统。研究表明,提高型壳温度、降低浇注速度有利于晶粒细化、防止钢水冲击断芯;底注式浇注系统和交汇式补缩系统对减少铸件断芯有利。实践证明,这种铸造工艺有效提高了铸件合格率。     

工艺状态对铸造Ni基高温合金K403显微组织的影响

研究了凝固冷速和热处理对铸造镍基高温合金K403显微组织的影响.结果表明,浇注温度为1460℃时,采用880℃填砂造型或950℃单壳浇注可细化合金中的γ'相.铸态的K403合金采用900℃/16h和980℃/5h时效处理能获得由细小M4C和M23C6碳化物组成的弯曲晶界.     

SiCp/Al复合材料搅拌铸造新型搅拌器流场及工艺研究

SiCp/Al复合材料搅拌铸造法虽然具有制备成本低、近终成型的优点,但是实现SiC颗粒在铝合金熔体的均匀分散难度很大,这与搅拌器结构及搅拌工艺有直接关系。采用数值模拟和实验相结合的方法开展了新型桨栅复合搅拌器设计及其工艺研究,比较了桨栅复合搅拌器与单一搅拌器的流场结构和速度场分布,并在此基础上进行了搅拌铸造工艺研究。结果表明:(1)桨栅复合搅拌器能够较好地实现复合材料大体积熔体的均匀搅拌和高速剪切,复合搅拌器内熔体的流场为较好的轴向和径向循环,液面更为平稳,搅拌转速500r/min时熔体最大速度为3.9m/s,流场结构和剪切速度均优于单一形式搅拌器;(2)用桨栅复合搅拌器进行20%(质量分数)SiCp/A357复合材料搅拌铸造工艺实验,在搅拌温度610℃、搅拌转速500r/min、搅拌时间20min的工艺条件下,SiC颗粒分布均匀且无气孔缺陷。     

Fe-Cr-Co系可加工永磁合金的进展

Fe-Cr-Co合金是近10年来新出现的可加工永磁材料。这种合金的磁性已经达到甚至超过铸造AlNiCo5的水平。它具有良好的加工性,能够承受冷热塑性变形,通过压力加工可制成丝、管、带、棒等。 Fe-Cr-Co合金的磁硬化机理与铸造AlNiCo合金相似:在高温时形成体心立方结构的α相,快速淬火后形成过饱和固溶体,随后在640℃附近等温处理,发生α→α_1 α_2分解,α_1为富含FeCo的强磁性相,α_2为富含FeCr的弱磁性相,两相交替周期排列形成“调幅结     

复杂不锈钢叶轮熔模铸造工艺的优化

不锈钢叶轮的形状复杂且壁薄,使熔模铸造不锈钢叶轮铸件出现缩孔缩松及浇不足等缺陷。这些缺陷与铸件的充型和凝固过程密切相关。本文使用ProCast软件数值模拟研究叶轮的充型及凝固过程,并将结果与实验进行了比较。结果表明:浇注温度为1550℃、浇注速度为0.75 m/s有利于叶轮铸件的充填,可避免浇不足缺陷。适当的铸造温度和铸造速度仍无法避免在叶轮铸件内产生缩孔缩松缺陷。根据叶轮铸件的结构特点,采用在叶轮铸件中空处施加冷铁的方式可以消除铸件中的缩孔缩松缺陷,当冷铁高度为叶轮铸件内部高度的1/3时,去除缩松缩孔缺陷的效果最明显。     

硬质覆层材料的液相烧结工艺研究

采用液相烧结法成功地制备了钢结硬质合金-钢硬质耐磨覆层材料FC-Ⅰ和FC-Ⅱ，对其液相烧结工艺进行了研究，并利用扫描电镜和X射线衍射分析了两种覆层材料的微观结构。结果表明：热处理后FC-Ⅰ和FC-Ⅱ的表面维氏硬度分别为6.418MPa和5.580MPa;FC-I的烧结温度为1300℃，FC-Ⅱ的烧结温度为1280℃，升温速度在固相烧结阶段是10-15℃/min，液相阶段是5℃/min，保温时间为20-60min,FC-I的组织为体心立方相的α-Fe和面心立方相的Fe3W3C;FC-Ⅱ的组织为Ni基固液体，面心立方相的Fe3W3C和体心立方相的αF-Fe。     

机械振动和半固态等温热处理对消失模 AZ91 D 组织的影响

研究了不同浇注温度下消失模铸造 AZ91 D 镁合金试样,在振动凝固和“ 振动凝固+ 半固态热处理冶 条件下组织的变化情况。 结果表明,对不同浇注温度下消失模铸造 AZ91 D 镁合金试样实施振动凝固都能细化试样的显微组织,且在浇注温度为 740 ℃ ,振动力为 1 . 5 kN 时细化效果最好;对经振动和不振动凝固的试样进行半固态等温热处理,两者的组织都能得到球化,且随着等温时间的延长,两者的组织都会合并长大,其中半固态等温热处理的较佳工艺为 570 ℃ 下保温 10 min。     

半固态搅拌参数对A356-10%B_4C_p复合材料显微组织的影响

本工作采用一种半固态搅拌与热轧工艺制备A356-10%B_4C_p(质量分数,下同)复合板材,研究了半固态搅拌参数对A356-10%B_4C_p复合材料铸造及热轧态显微组织的影响。研究发现:搅拌温度为580℃、搅拌时间为15 min、搅拌转速在800 r/min以内时,α-Al的晶粒平均直径和平均圆度随着搅拌速度的增加而减小,B_4C颗粒的分布也随之更加均匀。当搅拌转速超过800 r/min时,α-Al晶粒平均直径和平均圆度反而不再减小,且B_4C颗粒的分布不均匀。当搅拌温度为580℃、搅拌转速为800 r/min、搅拌时间在5～35 min内时,α-Al晶粒平均直径和平均圆度随着搅拌时间的延长而减小,B_4C颗粒的分布也随之均匀。优化的工艺参数为:搅拌温度为580℃,搅拌转速为800 r/min,搅拌时间为35 min。该工艺制备的铸锭经过热轧后,可获得表面光洁的A356-10%B_4C_p复合板材。     

铸造高温合金真空感应熔炼过程的研究

本文主要介绍铸造高温合金真空感应熔炼工艺的基本原理和过程。利用实验证明了熔炼过程中精炼期、合金化期、浇注期对铸造高温合金材料纯净度、显微组织、力学性能及表面质量等方面所产生的影响。实验证明:精炼期对材料中杂质元素Pb、Bi,气体元素N、O有良好的去除作用;以γ′相为强化的高温合金,合金化过程中,Al的过量添加,将产生大量的β-Ni Al脆相,使材料塑性大幅下降;浇注过程,温度过高致使铸件晶粒粗大,易产生缩孔。浇注温度过低致使铸件表面产生大量冷隔等缺陷。     

粉煤灰泡沫陶瓷铝基复合材料的制备及界面结合研究

以粉煤灰泡沫陶瓷作为增强相,以铝硅合金作为基体材料,采用挤压铸造工艺制备出粉煤灰泡沫陶瓷铝硅合金复合材料。研究了相同浇注温度不同基体材料以及同种基体材料不同浇注温度因素下复合材料界面结合的情况。结果表明,以亚共晶铝硅合金(ZL101)、共晶铝硅合金(ZL102)和过共晶铝硅合金(Al-23Si)作为基体材料均能制备出界面结合良好的复合材料,并且界面之间形成了一组织紧密的硅相过渡带;粉煤灰泡沫陶瓷铝硅合金复合材料的界面结合机构是机械联锁结合、存在扩散层和界面反应的混合机构;铝硅合金与粉煤灰泡沫陶瓷的界面结合能力随着温度的升高而提高,在温度低于780℃的情况下,界面易出现分离现象,780~810℃为较佳浇注温度。     

TC4钛合金等离子弧焊接头组织性能

利用体式显微镜、扫描电镜、X射线衍射等分析方法,研究了等离子弧焊(PAW)参数对3mm厚TC4钛合金焊接接头组织性能的影响规律,并得出了较优焊接参数范围。结果表明:焊缝中心显微组织呈"网蓝状"分布的α′;临近焊缝处热影响区由原始α相与针状α′相构成;临近母材处热影响区由原始α相、原始β相与针状α′相构成。当焊接工艺参数为:焊接电流160A、离子气流量3L/min、焊接速度范围为14~16mm/s时,焊接接头抗拉强度约为1100 MPa;与母材相比,焊缝显微硬度提高近20%。