铸锻复合一体化成形6061铝合金的组织和力学性能

采用铸锻复合一体化成形6061铝合金,研究启锻时间对6061铝合金的凝固、补缩、显微组织和力学性能的影响。结果表明:靠近锻压冲头面6061铝合金为流线变形组织,中间部位晶粒则被压扁压实,靠近下模部分的合金晶粒在模具激冷作用下得到细化。当启锻时间为3~4 s时,锻压作用能够对合金进行强制性补缩和压实组织,并产生塑性变形,避免了缩孔、裂纹和组织疏松等缺陷出现。随着启锻时间的延长,热处理前后铸锻件的抗拉强度和伸长率先增大再趋于平缓和减小,当启锻时间为4 s时,6061铝合金铸锻件的拉伸力学性能达到最高,未热处理的抗拉强度和伸长率分别为211.1 MPa和17.6%,热处理后的抗拉强度和伸长率分别为368.9 MPa和11.5%。     

铝晶粒细化剂Al-5Ti-1B合金的晶粒细化机理

分别采用Al-5Ti-1B、Al-10Ti、Al-4B合金和TiB2粉末对纯铝进行细化实验,比较了TiAl3、TiB2和AlB2对纯铝的晶粒细化作用,利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和透射电子显微镜研究了Al-5Ti-1B合金的晶粒细化机理。结果表明,TiAl3是铝晶粒的有效异质形核相,但Al-5Ti-1B合金中的TiAl3因在铝熔体中会熔化而不是铝晶粒的直接形核相。单独的AlB2和TiB2都不是铝晶粒的有效异质形核相,但TiB2通过表面包覆TiAl3后可成为铝晶粒的有效异质形核相。Al-5Ti-1B合金的晶粒细化机理为TiAl3熔解于铝熔体中释放Ti原子,部分Ti原子通过浓度起伏形成TiAl3,TiAl3再与铝熔体发生包晶转变形成α-Al晶粒直接起到晶粒细化作用;部分Ti原子在TiB2表面偏聚形成TiAl3,TiAl3再与铝熔体发生包晶转变形成α-Al晶粒起到晶粒细化作用。     

挤压铸造半固态A356铝合金的组织与力学性能

采用低温铸造方法制备A356铝合金半固态坯料.在200 t立式油压机上用挤压铸造方法将A356铝合金半固态浆料挤压成件.研究挤压铸造件的微观组织、力学性能,并与液态挤压铸造件进行比较.结果表明,A356铝合金半固态挤压铸造件组织由球形及椭圆形α-Al晶粒和α+Si共晶成分组成,且制件充型完整、无宏观缩孔、组织致密.在比压48.7 MPa,浇注温度575℃,保压时间3s条件下成形的半固态挤压铸造件的抗拉强度、屈服强度、伸长率分别达到278 MPa、225 MPa、13.2％,相比于在比压48.7 MPa,保压时间3s,710℃液态挤压铸造件性能分别提高了8.6％、8.2％、24.5％.A356铝合金半固态挤压铸造成形件具有较高的综合力学性能.     

Mg-Al-Zn-Sm耐热镁合金的组织与力学性能

利用光学显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪分析了铸态和固溶态AZ61和AZ61-2Sm合金组织形貌和相组成,测试了其硬度和拉伸力学性能。结果表明,向AZ61合金中添加2%Sm后,铸态组织有所细化,β-Mg17Al12相数量减少和尺寸变小,同时生成小块状的高热稳定性相Al2Sm。经固溶处理后,β-Mg17Al12相完全固溶于α-Mg基体中,只存在Al2Sm相。铸态和固溶态室温拉伸力学性能与AZ61合金相当,而铸态高温拉伸力学性能却显著提高,经固溶后得到进一步提高,与铸态室温相当。     

Cu,Co置换Ni对Al-Ni-La非晶合金晶化行为的影响

通过单辊快淬制备了Al85Ni9-xMxLa6和Al86Ni9-xMxLa5(M=Cu或Co,x=0～9)合金的薄带,利用X射线衍射仪(XRD)研究了薄带快淬态和退火态的结构,利用差示扫描量热仪(DSC)研究了上述合金薄带的晶化过程。结果表明,过量Cu,Co置换Ni降低合金的非晶形成能力,形成非晶相和晶态相的混合结构;Cu,Co置换Ni分别促进fcc-Al和亚稳相作为初生相析出:Al85Ni9-xCuxLa6合金的初生相由单独亚稳相MP1逐渐向单独fcc-Al转变,而Al86Ni9-xCoxLa5合金的初生相由单独fcc-Al逐渐向fcc-Al、亚稳bcc-(AlNi)11La3-like相和MP1转变,并趋于析出单独MP1;Cu,Co置换Ni分别降低和提高热稳定性:Al85Ni9-xCuxLa6和Al86Ni9-xCuxLa5合金的晶化开始温度Tx1分别从x=0时的545.5和520.3 K逐渐减至x=8时的415.0 K和x=7时的390.1 K,而Al85Ni9-xCoxLa6和Al86Ni9-xCoxLa5合金的Tx1分别逐渐增至x=6时的592.2 K和x=9时的576.8 K;Cu,Co置换Ni分别减弱和增强玻璃转变:Al85Ni9-xCuxLa6合金的玻璃转变迅速减弱,过冷液相区宽度ΔTx从x=0时的16.5 K逐渐减至x=2时的14.6 K,并于x2时完全消失,Al86Ni9-xCuxLa5合金即使当x=1时玻璃转变也随之消失,而Al85Ni9-xCoxLa6和Al86Ni9-xCoxLa5合金的ΔTx分别从x=0时的16.5和15.4 K逐渐增至x=6时的26.0 K和x=5时的19.9 K。     

熔体发泡法制备多孔泡沫钢工艺研究

采用熔体发泡法制备多孔泡沫钢,成功制备出了孔隙率为44.6%的泡沫钢,同时分析了钢液的粘度对泡沫钢内部孔的形状、尺寸的影响.     

铸锻一体化成形技术与装备研究

介绍了铸锻一体化成形用6000kN铸锻液压机和铸锻模具的结构特点,研究了A356铝合金铸锻一体化成形工艺和铸锻件的组织与性能。结果表明,铸锻液压机集侧面送料、压力铸造和精密锻造功能于一体。通过低速充型铸造,可以避免金属液卷气。通过大面积、大变形量的精确锻造,能对凝固金属进行有效补缩和压实组织,显著提高铸锻件的组织致密度和力学性能。A356铝合金铸锻件经T6热处理后的抗拉强度达到320～335MPa,比未进行锻造时的抗拉强度平均提高了17%。     

半固态模锻ZL101铝合金车轮的组织与力学性能

采用低过热度浇注法制备半固态ZL101铝合金圆棒坯料,在200 T立式油压机上模锻成形铝合金车轮,研究了铝合金车轮的组织与力学性能.结果表明:低过热度浇注法制备ZL101铝合金圆棒坯的合理浇注温度为635 ～655 ℃,棒坯组织为细小均匀的等轴和球形α-Al晶粒,棒坯合适的二次加热工艺为600 ℃等温加热60 ～80 min.半固态模锻ZL101铝合金车轮组织由球形α-Al晶粒和α+Si共晶组织组成,经T6热处理后,其屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为211.9 MPa、318.1MPa和5.9％,表明半固态模锻铝合金车轮具有较高的综合力学性能.     

低过热度铸造半固态LY12铝合金二次加热的组织演变规律

采用低过热度铸造法制备半固态LY12铝合金坯料,研究了坯料在二次加热过程中的组织演变规律以及升温速率和加热温度对坯料二次加热组织的影响.结果表明:随着坯料温度的升高和保温时间的延长,坯料组织首先发生成分均匀化,然后部分重熔,晶粒通过合并和Ostwald熟化而逐渐长大和球化.提高升温速率,可适当抑制晶粒的长大.有利于获得...     

颗粒增强钢基耐磨复合材料的制备、组织与性能

采用铸渗法成功制备出ZTA(ZrO2增韧A12O3)陶瓷颗粒增强合金钢基耐磨复合材料.制备方法:将陶瓷颗粒与自制粘结剂混合填充到具有一定型腔的模具中,加压凝固后获得多孔连通的陶瓷预制体;将预制体固定到铸型中,浇注合金钢,浇注温度1 500--1 560℃,金属液铸渗预制体获得局部复合的耐磨复合材料.结果表明:铸渗效果良好,陶瓷颗粒与合金钢基体界面结合紧密,无缩孔、裂纹等缺陷;陶瓷颗粒在复合材料中的体积分数为42％～56％;在三体磨料磨损条件下,ZTA/合金钢复合材料的抗三体磨料磨损性能是合金钢基体的4.37倍.