ZL205A合金偏析缺陷研究

介绍了ZL205A合金大型环体铸件带状偏析、云雾状偏析、线性偏析及白点偏析的宏观形貌、微观结构及化学成分.带状偏析、云雾状偏析、线性偏析组织的化学成分都是Al2Cu共晶,属于共晶偏析;白点偏析组织是富集大比重金属的混合物,属于比重偏析.解决共晶偏析需要从铸造工艺上进行调整,建立合理的凝固顺序;解决白点偏析需要从熔炼工艺上进行调整,减少大片、块重金属的来源,以及防止重金属元素沉降、聚集、长大.     

脉冲超声工艺对ZL205A合金微观组织及偏析的影响

通过测试与分析不同脉冲超声功率、施振时间、脉冲超声频率下ZL205A合金微观组织及Cu元素含量,系统研究脉冲超声工艺对ZL205A合金微观组织及偏析的影响。结果表明:脉冲超声工艺对ZL205A合金微观组织及偏析影响的显著。随着的脉冲超声功率、施振时间、脉冲超声频率增大,ZL205A合金的组织越来越细小且圆整,随后ZL205A合金的组织又逐渐粗大且不规则。最佳脉冲超声工艺为脉冲超声功率1200 W、施振时间120s、脉冲超声频率1.67Hz。脉冲超声工艺改变Cu元素在a(Al)中的分布曲线,在一定范围内提高Cu元素的有效分配系数k_e,对脉冲超声功率与施振时间影响较大,改变Cu元素在凝固过程中溶质再分配行为,改善ZL205A合金微观偏析。     

交变磁场对ZL205A合金块状偏析的影响

采用自制的交变电磁场凝固装置,研究了交变磁场对ZL205A合金块状偏析组织和晶粒尺寸的影响,分析了交变磁场对ZL205A合金块状偏析组织的作用机理。结果表明,交变磁场不仅可以细化晶粒,也可有效减少晶粒内部的块状偏析组织。当励磁电流为5A时,平均晶粒尺寸可降至74.6μm,比未施加磁场时下降了25.37%,ZL205A合金中微量元素的块状偏析缺陷得到明显改善。     

ZL205A合金大型铸件带状偏析组织对力学性能的影响

介绍了ZL205A合金大型铸件中的一种宏观带状偏析缺陷的形貌,分析了带状偏析最严重区域的组织对力学性能的影响,观察了试棒断口形貌,并分析了断口处偏析组织的化学成分。研究发现,ZL205A合金带状偏析组织使该区域力学性能降低,造成力学性能低的原因是带状偏析组织中Cu量偏高且聚集在晶界位置,形成了晶间脆性相。     

ZL205A铝合金线状偏析的形成机理及判据(英文)

采用实验和数值模拟方法,对ZL205A铝合金筒形壳体铸件在低压铸造时出现的线状偏析的形成机理及预测模型进行研究。利用数值模拟技术对该铸件在凝固期间的传热进行分析,通过大量实际低压铸造获得ZL205A合金铸件中产生的线状偏析信息、铸件低压铸造过程的温度场以及线状偏析形成部位凝固参数的变化规律,提出了ZL205A合金低压铸造过程线状偏析的形成机理和判据。研究表明,ZL205A合金铸件的线状偏析是由于铸件在凝固后期,浇注系统尚能进行补缩,此时铸件局部形成热裂,高浓度的溶质在补缩压力的作用下对该热裂填充而最终在该部位形成线状偏析。根据分析得出形成机理,得到消除线状偏析的工艺控制方法。采用线状偏析判据对其它铸件的线状偏析进行模拟预测,预测结果与实际浇注结果的对比表明,该判据能够较为准确地预测ZL205A合金筒形壳体铸件的线状偏析位置。     

ZL205A合金壳体铸件线性偏析缺陷形成机理研究

在对ZL205A合金壳体铸件探伤时发现,部分铸件有宏观形貌与裂纹相似的线性偏析组织,取样分析发现该偏析组织微观形貌为枝晶状,通过电子探针分析确定其成分为CuAl2。本文根据ZL205A合金壳体铸件线性偏析的特征,分析了CuAl2在晶界、在铸件壁厚过渡处偏析的原因,探讨了CuAl2的偏析结晶机理以及线性偏析的解决措施。     

ZL205A合金块状偏析相缺陷的研究

以ZL205A合金铸件块状偏析缺陷为研究对象,研究了超声熔体处理、时效处理对块状偏析、显微组织及显微硬度的影响。结果表明,超声处理熔体并不能消除ZL205A合金中的块状偏析,对其尺寸和分布无影响,但对合金组织有一定的细化作用;时效时间对块状偏析相尺寸无影响,但对块状偏析相的显微硬度有影响,其显微硬度随时效时间的增加呈现先提高后减小的趋势,时效4 h时达到峰值硬度165.1 HV;均匀化热处理不能减轻或消除块状偏析。     

大型ZL205A铸件的成分偏析和过烧组织研究

研究了ZL205A大型铸件成分和显微组织。结果表明：ZL205A大型铸件中，Cu元素严重偏析，局部Cu含量超过上限；热处理后，铸件下表面严重偏析区的共晶复熔相呈三角形，复熔相为Cu和Al的氧化物。     

ZL205A合金块状偏析形成机理

以实际生产过程中ZL205A合金铸件块状偏析缺陷为研究对象,研究了该合金块状偏析显微组织和偏析相的化学成分,并研究块状偏析相的显微硬度及其对力学性能的影响。结果表明:ZL205A合金块状偏析是由Al3Ti、Al3V和Al3Zr组成的混合组织,显微组织呈规则的长方形或花瓣状,偏析缺陷对试样抗拉强度和延伸率影响较大,但偏析相显微硬度比基体高,热处理并不能消除块状偏析;块状偏析是在合金液凝固结晶过程中,Al3Ti、Al3V和Al3Zr形核质点聚集、长大造成的,预制锭中粗大的块状组织对其形成具有一定的形态遗传性。     

ZL205A合金铸件中偏析的形成机理与预防措施

通过对ZL205A合金圆筒形铸件的3种铸造工艺的比较,分析了ZL205A合金铸件中线性偏析的形成条件、形成机理、预防措施。经优化浇注系统后,采用中空的砂芯等方式消除铸件热节和应力,成功消除了铸件的线性偏析。     

连铸坯中心偏析检测

对连铸坯进行了一些常规的检测,包括原位分析、高倍观察、能谱扫描和枝晶腐蚀。检测结果说明Q345连铸坯的中心偏析主要是C元素的偏析。发现元素偏析点总与疏松等缺陷重合及负偏析谷常存在于正偏析峰两侧,佐证了疏松孔洞的负压抽吸作用引发中心偏析的观点。同时,检测结果还指出中心偏析由多种驱动因素,需要进一步研究枝晶生长和未凝固钢液的流动。     

The attack initiation of Al-Zn-In-Sn anode by the segregation concentrating Zn,Sn and In

The microstructure of Al–5%Zn–0.025%In-0.15%Sn anode was investigated by EPMA, and EDAX. The result showed that the microstructure at the Al-Zn-In-Sn anode can be categorized into two different types, namely the catenulate segregation enriched in Zn, Fe, Si, and the elliptical or rounded segregation where Zn, Sn, In concentrated. In order to explain the initial dissolution of the aluminum anode, the electrochemical behavior in 3% NaCl solution of the Al-Zn-In-Sn anode and its simulated segregation concentrating Zn, Sn, In were tested using potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy. The result showed that the simulated segregation concentrating Zn, Sn, In would preferentially be dissolved into the solution as the anode of galvanic cell.     

50CrV4钢垫圈开裂原因分析

采用扫描电镜、能谱分析仪、光学显微镜和火花直读光谱仪等设备,观察和检测了50CrV4钢垫圈失效件的断口形貌、显微组织及化学成分等。检测结果表明,由于垫圈原材料存在成分偏析,碳化物在晶界处偏聚,造成局部应力集中。淬火冷却时,在应力作用下垫圈产生沿晶裂纹,后续使用过程中,裂纹在外力作用下进一步扩展,提前失效。     

Corrosion behavior of CuCrFeNiMn high entropy alloy system in 1 M sulfuric acid solution

Immersion tests and potentiodynamic polarization measurements were conducted in 1 M sulfuric acid solution (H₂SO₄) at ambient temperature (～25 °C) to investigate the corrosion behavior of CuCrFeNiMn alloy system. The results show that the alloys display a good general corrosion resistance that is mainly influenced by the Cu content and elemental segregation degree. The corrosion resistance degrades when increasing Cu content and elemental segregation degree. Among the tested alloys, the CuCr₂Fe₂Ni₂Mn₂ alloy with low Cu content and elemental segregation degree displays a better general corrosion resistance. On the contrary, the Cu₂CrFe₂NiMn₂ alloy with high Cu content and elemental segregation degree exhibits the worst general corrosion resistance.     

二冷区辊式电磁搅拌在安钢板坯的试验和应用

依据制定的正交试验表,进行电磁搅拌工艺试验。通过酸蚀检验铸坯低倍试样和钻孔分析元素的偏析指数,确定了安钢第一炼轧厂二冷区辊式电磁搅拌的最优工艺参数。经过1年多的生产应用表明,该辊式电磁搅拌器可以明显改善铸坯的凝固组织,提高铸坯的内部质量。     

脉冲磁场离心铸造高速钢轧辊及性能研究

为解决传统离心铸造中容易出现的元素和碳化物偏析问题,在离心铸造过程中施加脉冲电磁场,并对电磁场主要参数进行调控和优化.脉冲磁场频率分别设定为2、4、6、8、10 Hz,对应的铸型中心磁感应强度峰值强度范围为0.2～5T.轧辊经热处理后,进行力学性能测试.研究结果表明:在离心铸造过程中施加脉冲磁场后,能起到抑制合金元素和碳化物偏析的作用,轧辊的综合力学性能得到提高,磁场频率为6 Hz时,作用效果最佳.     

Composition Homogenization Evolution of Twin-Roll Cast 7075 Aluminum Alloy Using Electromagnetic Field

在利用双辊连铸机生产7075铝合金中,会发现许多微观缺陷,如粗大完整的枝晶和严重偏析等。利用金相和SEM测定了7075板坯组织形貌和相成分,并通过与传统生产方式的对比,研究在铸轧工艺中施加0.13 T大小的电磁场对溶质成分分布的差异。就板材显微组织大量细化和偏析带缩小而言,最有效的方式是386 A,50 Hz工频电流下交变振荡电磁场铸轧工艺。另外,晶界处存在大量t(AlZnMgCu)相,并按照直流磁场、半波振荡磁场和交变振荡磁场顺序逐渐均匀细化。并且在振荡电磁场下网状沉淀相完全消失。     

45钢棒料的质量检验和重结晶退火工艺研究

45钢棒料制成的工件经正火或调质处理后存在局部难以加工的问题,通过硬度、化学成分、金相、扫描电镜和能谱等方法对其进行了检验和分析。结果表明,该棒料组织不均匀,有网状铁素体及带状偏析,局部存在屈氏体组织和金属或非金属夹杂。采用重结晶退火可以改善原有组织的缺陷,满足工件的加工性能要求。     

连铸坯宏观与半宏观偏析行为表征

为了深入了解连铸坯宏观偏析和半宏观偏析的分布特征,采用碳硫检测、化学分析、直读光谱、金属原位分析方法研究连铸坯厚度方向C、Mn元素宏观偏析行为;通过连铸坯低倍组织腐蚀和图像扫描处理方法探究半宏观偏析分布特征。研究结果表明,碳硫检测和直读光谱检测方法可定量分析C元素宏观偏析,而Mn元素适合采用直读光谱和金属原位分析方法,半宏观偏析可通过半宏观偏析面积比和半宏观偏析度实现定量表征。在连铸坯厚度方向,随着距铸坯表面距离的增加,C元素和Mn元素偏析不断波动,在铸坯中心处偏析较大。半宏观偏析主要存在于铸坯芯部,在枝晶转变区和铸坯中心处半宏观偏析度达到最大值。