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.     

ZL101铝合金半固态微挤压流动性实验研究

从微塑性成形技术入手,结合半固态金属良好的成形性能,对半固态金属ZL101铝合金进行正挤压成形实验研究,探讨了半固态金属微成形流动性性能,分析比较了温度、挤出直径、工作带对金属流动性的影响.实验结果表明:微成形条件下,半固态成形可以大大降低挤压载荷;半固态微成形出现了类似尺度效应的现象;工作带越小,挤出长度越长.     

低过热度浇注ZL101铝合金半固态组织研究

采用低过热度浇注技术制备半固态ZL101铝合金,研究了冷却强度、保温时间、浇注温度对铸造显微组织的影响。研究结果表明,在液相线附近,冷却强度大,晶粒细小;随着保温时间的延长,晶粒变大,形状变得圆整,结晶组织均匀;浇注温度越高,晶粒越粗大;铸锭中心部位组织比边缘部位组织粗大,且均匀,球化明显。低过热度浇注可以获得理想的ZL101铝合金半固态浆料。半固态坯料重熔加热温度为585℃,保温30min,α-Al相逐渐变成球状,此时,晶粒平均等级圆直径为42.6μm,晶粒平均圆度为2.13。     

用低过热度浇注技术制备半固态ZL101-Sc铝合金

利用低过热度浇注工艺制备了ZL101-Sc铝合金半固态浆料,研究了Sc对半固态合金初生α-Al形貌的影响.采用正交设计方法研究了半固态ZL101-Sc铝合金初生α-Al形貌的影响因素.结果表明,经Sc细化及低过热度浇注(620℃)获得的半固态ZL101初生球晶的最佳工艺条件为保温温度590℃,保温时间200 s,Sc加入量0.6%.此时其晶粒在铸态下的形状因子为0.95,等效圆直径为27.45 μm,其中保温温度是晶粒形貌和尺寸的最主要影响因素,可信度达95%;其次是Sc的加入量和保温时间.     

铝合金零件半固态模锻的应用及发展

介绍了半固态模锻的实质及工艺过程;列举了半固态模锻铝合金零件的应用现状;阐述了半固态模锻工艺的优点。     

基于正交试验的SiCp/ZL101与ZL101铝合金板材搅拌摩擦搭焊工艺优化

采用搅拌摩擦搭焊(FSLW)将SiC_p/ZL101复合材料与ZL101铝合金板材进行焊接以制备新型耐磨复合材料。以搅拌针工艺倾角、搅拌针转速、轴肩下压量、焊接速度为变量,抗剪强度、抗拉强度作为参考指标,研究了FSLW焊接SiC_p/ZL101复合材料与ZL101铝合金的工艺参数。首先进行单因素试验,确定各控制变量的取值范围,再进行4因素3水平正交试验。结果表明,通过正交极差分析工艺参数对参考指标的影响,发现工艺参数影响的主次顺序为：搅拌针转速>搅拌针工艺倾角>轴肩下压量>焊接速度。正交试验得到的最佳工艺参数是搅拌针转速为375 r/min、搅拌针工艺倾角为3.5°、轴肩下压量为0.15 mm、焊接速度为35.5 mm/min,在该工艺参数组合下制备的焊接件综合性能理想。     

机械振动制备ZL101铝合金半固态浆料的工艺优化

为获得机械振动制备亚共晶Al-Si铝合金半固态浆料的最佳工艺,以ZL101铝合金为研究对象,运用正交试验方法分析不同工艺参数对亚共晶Al-Si铝合金半固态组织的影响。结果表明:保温温度605℃,振动频率41.7 Hz,振动时间3 min时,制备的ZL101铝合金半固态浆料的组织最佳。     

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.     

变形铝合金半固态模锻成形件热处理新工艺探索

根据变形铝合金的热处理原理及其半固态模锻成形特点,探索出一种适合于变形铝合金半固态模锻成形件"高温固溶处理+分级时效"的新工艺:固溶处理(500±5)℃×25 min,分级时效140℃×6 h+150℃×1 h。结果表明:变形铝合金半固态模锻成形件经新工艺处理后,力学性能明显提高,缩短了处理时间,节约了能源,提高了生产效率。     

半固态ZL101合金初生相在固液区间等温保温时形貌演变

研究了半固态ZL101铝合金初生相在固液相区等温保温下初生相形貌的演变,探讨了工艺参数对ZL101铝合金初生相在固液相区等温保温的影响。结果表明,在不同的保温温度下,随着保温温度的降低,ZL101铝合金的初生相形貌逐渐变好,尺寸变小;在相同的保温温度和不同的保温时间下,随着保温时间的延长,其初生相形貌逐渐圆整,颗粒尺寸仍较细小;浇注温度对初生相形貌及等温时的转变影响较大。获得了低过热度浇注制备半固态ZL101铝合金浆料合适的工艺参数。     

采用正交试验优化Cu-Ni-Sn合金的热处理工艺

采用正交试验研究了预变形量和时效处理对新配比Cu-Ni-Sn合金(固溶态Cu-Ni-Sn合金)的力学性能的影响,并使用正交极差分析法得出最佳工艺参数。结果表明,影响Cu-Ni-Sn合金硬度的变化因素为时效温度＞预变形量＞时效时间;影响合金抗拉强度的变化因素为预变形量＞时效时间＞时效温度;影响合金断后伸长率的变化因素为时效温度>冷变形量>时效时间。由此确定最佳的工艺为时效温度360 ℃,时效时间5 h,预变形量40%。随着时效温度和预变形量的增加,合金拉伸断口形貌由大量韧窝的韧性断裂转变为河流状形貌准解理断裂,再到冰糖状沿晶脆性断裂,表明合金塑性逐渐下降。     

深冷处理在ZL204铝合金中的应用

研究了不同深冷处理工艺对ZL204铝合金力学性能以及残余应力消除效果的影响。结果表明,固溶后直接进行深冷处理,然后再进行人工时效时,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率与未深冷相比均得到一定的提升。另外,深冷处理的残余应力消除效果明显好于传统的去应力时效以及时效+循环热处理。ZL204铝合金最佳的残余应力消除工艺为540 ℃×9 h固溶,60 ℃水淬+-196 ℃×1 h深冷,在空气中放置1 h+175 ℃×3 h人工时效,空冷。     

混合稀土变质对ZL101铝合金组织和性能的影响

运用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪等设备,研究了镧铈混合稀土对ZL101铝合金组织和性能的影响,同时考察固溶、时效对变质及未变质合金微观组织和性能的影响.结果表明:稀土变质可有效地促进初生相的粒状化,针状共晶硅由在晶界聚集变得分散,并且尺寸也有所减小,但对合金力学性能的提高程度不明显.经过固溶、时效处理后,α(Al)和共晶硅的形态明显改善,α(Al)由树枝状、花瓣状变为粒状、等轴状,共晶硅则几乎全部变为球状且呈弥散分布,合金的力学强度性能提高幅度比铸态试样的大,增加幅度平均为90N/mm2～110N/mm2.     

熔体直接反应生成TiB_2对ZL101硅相形貌及变质剂变质效果的影响

采用熔体直接反应法制备了ZL10 1/TiB2 复合材料。ZL10 1/TiB2 复合材料中K、Na、Sr变质剂变质效果差与复合材料中的TiB2 和B有关。复合材料中Si相呈板片状。ZL10 1/TiB2 的抗拉强度略低于ZL10 1基体     

ZL201铝合金底板铸造工艺和性能研究

在普通红砂湿型、手工造型条件下,确定了合理的铸造工艺方案,铸造出合格的ZL201铝合金底板铸件。铸件实现均衡凝固,避免了气孔和疏松的产生。测试了铸件的力学性能并进行了金相组织观察,铸件的力学性能Rm=250 N/mm2、A=4%,满足使用要求。     

Rheologic behaviors of A356 aluminum alloy billet produced by semisolid continuous casting process

The experiments for rheologic behaviors of semisolid continuous casting billets of A356 alloy in semisolid state had been carried out with a multifunctional rheometer. The results show that the deformation rate increases with loading time, the maximum strain reaches to 120％ (which is one time larger than that of traditional mold casting billet) and the strain can be rapidly eliminated to 10％ after unloading. Moreover, there is a critic stress for billet deformation even in semisolid state, which is named as critic shear stress. This stress increases with the decreasing of heating time. The theologic behaviors can be expressed by five elements mechanical model (H_2- [N_1|H_2]-[N_2|S]) and can be modified with the increasing of heating time.     

铝合金车轮生产与性能

铝合金车轮具有质量轻、减震性强、外形美观等优点。比钢车轮的质量轻30%～40%,是汽车使用铝最多的单一零件,使用铝车轮可节油约5%,是汽车实现轻量化与节能减排的重要措施之一。对铝合金车轮的结构特点、类型和制造工艺以及性能与市场概况地作了全面的介绍。中国是一个汽车生产与销售大国,也是一个铝合金车轮生产与出口大国,2009年的产、销量分别超过8 200万只,十二五末有可能达到1.5亿只,发展潜力巨大,正朝着更轻、更强、更美观、更经久耐用的方向发展。     

ZL101合金等温微挤压试验研究

为了对ZL101合金等温微挤压过程中成形温度、挤出直径等参数变化对成形载荷的影响规律进行研究,设计了半固态微挤压试验模具并完成挤压成形。试验结果表明:微挤压最大挤压力随着挤出直径的缩小逐渐增大;成形载荷随着成形温度的升高逐步下降,而且进入半固态区间后的成形载荷降幅明显大于高温固态区间,这可以通过不同状态下变形的微观机理结合实际微观组织照片进行解释。