快速凝固/粉末冶金(RS/PM)高硅铝合金材料的研究

采用冷压 +热挤压工艺制备快速凝固高硅铝合金材料 ,并探讨了挤压温度、保温时间、挤压比等工艺参数对材料组织及性能的影响 .研究结果表明 ,与高硅铝合金铸造材料相比 ,本研究所制的材料硅相尺寸得到了显著细化 ,且分布更为均匀 ,材料的抗拉强度和延伸率有明显的提高 .采用光学金相显微镜、SEM、XRD等手段对快速凝固高硅铝合金粉末及大块材料的微观结构及相组织进行了深入研究 .     

半固态非枝晶组织合金的制备及形成机理

结合作者的研究方向--固液混合铸造制备非枝晶微晶合金,介绍了半固态非枝晶组织材料制备的发展与现状,分析了其非枝晶组织的形成机理.重点介绍了固液混合铸造技术的工艺及其非枝晶组织的形成机理.     

铝合金车轮低压铸造充型工艺设计

目的运用科学计算的方法对铝合金车轮低压铸造充型工艺进行优化设计。方法通过对铸造铝合金车轮充型过程进行研究,分析在充型过程中各部位尤其是截面较小的浇冒口部位的铝液流动状态。结果运用数学计算的方法对充型工艺进行优化设计,既提高了铸造效率,又使铸造过程充型平稳,缩短了新产品的试制周期,使铸造工艺由通过试生产阶段的工艺摸索变为试生产阶段的工艺验证。结论经过科学计算可以使液态铝合金的充型按每个阶段预期效果进行,为优化铸造工艺、改进模具设计提供了有效的手段。     

2024铝合金筒形件流变挤压铸造研究

目的以2024铝合金为例,研究变形铝合金流变挤压铸造成形件的组织和力学性能,探讨采用流变挤压铸造的方法成形高性能变形铝合金结构件的可行性。方法采用机械搅拌法制备了2024铝合金半固态浆料,采用不同机械搅拌温度和时间进行半固态浆料的制备,并对半固态浆料进行流变挤压铸造。研究了机械搅拌温度和搅拌时间对筒形件组织和力学性能的影响。结果成功制备出了2024铝合金筒形件。随着机械搅拌温度和搅拌时间的提高,筒形件的微观组织能得到细化,同时组织中固液相分布更加均匀,因此筒形件的力学性能也有所提高。结论对变形铝合金2024采用半固态流变挤压铸造进行成形的方法是可行的。半固态浆料最佳制备工艺参数为625℃时机械搅拌25 min,在此工艺参数下,流变挤压铸造2024筒形件的抗拉强度可达264 MPa。     

铝合金汽车转向节精密铸造工艺研究

目的 对某铝合金汽车转向节的精密铸造工艺进行设计与优化研究,以得到合格的铝合金汽车转向节的精密铸造工艺方案。方法 结合铝合金转向节铸件的结构特征、铸件材料特性和铸造经验,在转向节铸件主体部和鹅颈部各开设一个内浇口,设计了铝合金转向节初始浇注方案;通过在初始工艺方案中铸件缺陷较严重的区域设置补缩冒口、在铸件顶部增设排气道等措施给出了铝合金汽车转向节的优化浇注方案,基于ProCAST软件建立了铝合金转向节精密铸造2种浇注方案的有限元模型,对铝合金转向节精密铸造的充型过程、凝固过程及缩孔缩松特性进行了数值模拟与分析。结果 铝合金转向节铸件初始浇注方案的充型过程相对稳定流畅,铸件在凝固过程中有孤立液相区的形成,完全凝固后铸件中间部位存在大面积缩松缩孔缺陷;优化浇注方案能够控制金属液的流动、充型顺序及凝固特性,铸件的整个凝固过程基本呈中间对称分布,最后凝固区域位于补缩冒口内部,最大缩孔缩松率控制在2%以下。结论 优化浇注方案的设计合理且有效,能够有效地消除铝合金转向节铸件的缺陷。     

基于遗传算法的低压铸造铝合金车轮工艺优化

为解决低压铸造铝合金车轮质量控制难度大的问题,采用遗传算法对工艺参数进行优化.基于铸造数值模拟结果,利用BP人工神经网络建立了铸造工艺参数与质量控制目标缩松缺陷和凝固时间的非线性关系,采用遗传算法实现了铸造工艺参数的优化.以某型低压铸造A356铝合金车轮为例,对浇注温度、上模温度、下模温度、侧模温度、模芯温度5个参数进行优化,得到的最佳工艺组合,可有效控制缩松缺陷和凝固时间.利用数值模拟结果、建立神经网络模型,采用遗传算法优化的方法,获得近似最优解,有助于优化低压铸造工艺.     

7050铝合金铸锭裂纹形成及控制分析

从合金特性、铸造工艺、铸态组织等方面出发,分析了各种因素对7050铝合金铸锭铸造过程中裂纹产生的影响,对铸坯裂纹的形成条件、机理进行了综述和总结,并提出了防止铸锭产生裂纹的控制措施.     

多孔铝合金的铸造工艺研究

采用加压铸造工艺，制备出了多孔铝合金。系统地研究了预制块的制备工艺过程及影响因素。利用所制备的预制块，研究了多孔铝合金的加压铸造工艺。研究表明，预制块孔隙大小及其初始温度、金属液浇注温度、外加压力等影响了金属液在预制块中的充型长度。采用合理的工艺，就可以获得大尺寸的多孔制品。     

先进的铸造钛合金及其发展趋向

介绍了高强高韧铸造钛合金和高温铸造钛合金的开发状况,钛合金精铸工艺的新发展以及采用热等静压处理、固溶时效处理、高温渗氢处理使铸造钛合金组织细化,改善铸件性能的研究工作。     

泡沫铝合金渗流铸造工艺的试验分析EI

采用正交实验方法 ,选择三种不同粒径的填料 ,系统研究了粒子预热温度、金属液浇注温度和充型压力对渗流铸造泡沫铝合金成型工艺的影响 ,并对试验结果作了理论分析。认为 ,合理选择粒子预热温度是生产泡沫金属铸件的前提 ,适当提高浇注温度是保证泡沫组织均匀良好的关键 ,保持适度的充型压力有利于提高材质通孔率和工艺稳定性。     

铝薄板热顶—电磁铸造成型工艺研究

依据铝薄板的特点，提出了热顶－电磁铸造的基本思想，设计了一套完整的制取铝薄板的热顶－电磁成型系统，测量了电磁场分布，研究了铝薄板热顶－电磁铸造成型条件，经过大量工艺试验确定了液固界面位置，浇注温度，液柱高度和冷却水量等参数，获得了较佳的铸速０－时间曲线，成功地制取了厚２０ｍｍ，高８５０ｍｍ，宽４８０ｍｍ的铝薄板。     

铸造耐热铝合金的研究进展及展望

随着资源和环境问题日益突出,世界各国均对汽车工业节能减排提出了迫切的要求.用铸造耐热铝合金替代铸铁可大幅度减轻车身质量,因此铸造耐热铝合金成为新一代汽车发动机缸体和活塞的主流材料.然而,商业铸造铝合金的高温性能并不能较好地满足当前应用需求,并且快速凝固铝合金和铝基复合材料受限于高昂成本和制备复杂性而不能被大范围推广.因此,目前学术界和产业界的研究多集中于铸造铝合金耐热性能的提升和新型高温强化机理的探索.铸造耐热铝合金可分为三个体系:Al?Si、Al?Cu和Al?Mg.其中,Al?Si合金因具备优异的铸造流动性等成型特性而被大范围研究和应用.通过添加多种元素进行合金化,在铝合金中形成各种熔点高、热稳定性好的金属间化合物阻碍晶界运动和位错滑移是目前主流的强化方式.而经过热处理和Si相变质,进一步调控合金的组织结构也是一种重要的强化手段.此外,优化熔炼和铸造工艺,减少夹杂和铸造缺陷对提高铸造铝合金的高温强度也有重要意义.值得注意的是,近年来的研究表明第二相的三维网状互联结构与合金高温性能的提升存在密切关系.在高温强度以外,国内外学者也致力于研究铸造铝合金的蠕变性能、疲劳性能和热暴露性能.本文从体系组成和国内外商用产品两方面归纳了铸造耐热铝合金的发展和应用,分析了铸造铝合金组织结构调控的基本手段,总结了铸造铝合金高温性能的最新研究成果,同时对铸造耐热铝合金的未来研究方向进行了展望.     

电磁铸造与普通连续铸造2024铝合金的组织性能对比

采用电磁铸造技术和普通连续铸造技术铸造了2024变形铝合金，采用光学显微镜和扫描电镜分析了其显微组织，而且对其进行了固溶处理加人工时效。结果表明电磁铸造锭内部组织细小均匀，有高的硬度和良好的疲劳性能，电磁铸造试样的硬度大约是普通连续铸造铸坯的2倍，疲劳性能是普通连续铸造铸坯的3倍。电磁铸造铸坯还有良好的耐磨性，磨损失重量是普通连续铸造的一半。     

挤压铸造替代压铸制造的铝合金壳体的工艺改进策略

本文主要探讨挤压铸造替代压铸制造的铝合金壳体工艺改进方法。由于在实际产品加工、生产过程中,发现某压铸铝合金壳体件在铸造过程中存在气孔等瑕疵。因此,本文通过对该铝合金壳体件存在气孔铸造缺点的具体成因进行分析,最终决定采用挤压铸造方法取代压铸制造方法,对铝合金壳体加工生产技术工艺进行优化改进。实践研究表明,采用挤压铸造技术工艺进行产品加工、生产,能够满足生产技术质量标准,力学性能较好,产品无明显的结构性缺陷,符合相关铸造技术要求。     

铝合金壳体压铸件的工艺控制

在现代汽车工业发展中,铝合金作为一种轻型金属材料得到了广泛应用,但铝合金铸件产品的质量问题和其铸造缺陷却仍长期困扰着生产企业。本文通过对某款铝合金壳体铸件结构和工艺性进行分析研究,收集多种试验数据,论述了该产品的铸造工艺难点,介绍了相关的合理工艺控制方法,为后续其他类似壳体铸件的质量控制积累了经验,提供了理论指导。     

一种多孔铝合金制备技术的研究

采用加压铸造法制备出多孔铝合金大块试样，系统地研究了浇注温度，充型压力等工艺参数对充型过程的影响。实验表明，预制块的初始预热温度对最终制品的有效长度起着重要作用，高的浇注温度及较大的充型压力也有助于金属液向空隙的渗透。     

液固铸造4343/3003/4343铝合金复合锭的界面组织EI北大核心CSCD

采用液固铸造法制备4343/3003/4343铝合金复合锭,研究了复合锭的界面组织、元素分布和界面结合强度,分析了复合锭的界面结合机理。结果表明：在725-750℃浇注4343铝合金,复合锭的界面冶金结合良好,复合界面清晰平直。复合界面由Al-Si固溶体层和Si,Mn元素扩散层构成,Al-Si固溶体层厚薄均匀,Mn,Si元素的扩散距离分别为10μm和32μm,复合界面的结合强度高于3003铝合金的抗拉强度。液固铸造4343/3003/4343铝合金复合锭的界面复合机理为：4343铝合金熔体首先在3003铝合金锭表面急冷形成Al-Si固溶体,Al-Si固溶体中的Si和3003铝合金中的Mn相互扩散,形成牢固冶金结合的复合锭。     

钢基耐磨复合材料的真空实型铸造工艺研究

采用真空实型铸造工艺来制备陶瓷颗粒增强的钢基表面复合材料是一种制造选择性增强耐磨复合材料的先进工艺.本文研究了复合材料的制备过程,耐磨涂料配制及涂刷工艺和材料的浇注工艺,并在金相显微镜上对复合材料的组织进行研究.对复合材料微观组织结构分析表明,碳化硅颗粒表面固溶于基体材料组织中,粒形基本保持完整,分布均匀,与基体构成冶金结合.     

基于正交试验的低镁ZL305铝合金热处理工艺优化

目的优化低镁含量ZL305铝合金热处理工艺参数。方法采用正交试验法,研究固溶温度、固溶时间、淬火介质对低镁ZL305铝合金力学性能和组织的影响。结果固溶温度对抗拉强度的影响最大且显著,固溶时间和淬火介质温度对抗拉强度的影响次之,但不显著;对断后伸长率影响最大的是固溶温度,其次是淬火介质温度和固溶时间,但影响均不显著。结论当采用固溶温度为495℃、固溶时间为12 h、淬火介质温度为25℃的处理参数时,低镁ZL305铝合金材料的固溶效果最优。     

SiC粒子增强铸造Al基复合材料的研制

本文用真空烘烤封罐法对 SiC 粒子进行预处理,在固液两相区内搅拌添加,制造了铸造 Al 基复合材料。测试表明,该复合材料具有铸造性能好,力学性能高的优点,适用于采用压铸、石膏型精密铸造、金属型铸造等工艺方法成型的活塞、连杆等要求苛刻的零件。