半固态ZA96镁合金部分重熔过程中的组织演变

对自孕育法制备ZA96镁合金半固态坯料进行了部分重熔,研究了等温温度和保温时间对微观组织演变的影响。结果表明,随着等温温度增加和保温时间延长,半固态组织中固相率降低,其晶粒尺寸和圆整度呈先减小后增大的变化趋势。在530℃保温20min可获得理想的半固态组织,其平均晶粒尺寸、圆整度和固相率分别为75.69μm、1.45和58%。保温10min左右,其晶粒的粗化、枝晶臂合并及分离基本结束,其后晶粒发生球化、吞并和长大,其长大规律符合Ostwald熟化理论。     

自孕育剂参数对自孕育铸造法制备AM60镁合金半固态浆料的影响(Ⅱ)

采用加入与母合金液具有相同成分的自孕育剂方法,研究孕育剂参数(孕育剂加入方式、孕育剂尺寸、孕育剂加入量和孕育剂组织)对AM60镁合金组织细化的影响。结果表明:加入自孕育剂后,熔体经导流器浇注到铸型中,可以明显细化AM60镁合金的组织。当孕育剂加入量为11%(质量分数)时,效果最好,平均晶粒尺寸仅为43.4μm,且分布均匀。孕育剂的原始组织对合金凝固组织有明显的影响,孕育剂本身的组织越细小,合金凝固组织越细小。孕育剂的加入使合金液中形成大的能量起伏和成分起伏,在合金凝固过程中起到吸热、形核、促进凝固和阻止二次相连续长大的作用,有助于形成细晶组织。     

自孕育剂在ZA94镁合金凝固过程中的晶粒细化作用

采用自孕育法制备ZA94镁合金半固态坯料,研究了自孕育剂加入量对ZA94合金半固态坯料组织的影响,分析了其晶粒的细化机理。结果表明,当孕育剂的加入量在3%~5%时,其晶粒平均尺寸较小,为40.2~45.0μm。孕育剂的加入增加了熔体中的形核质点,起到促进非均质形核的作用。孕育剂加入量直接影响其自身的熔化状况,进而影响熔体内部的温度起伏和能量起伏。     

半固态模锻工艺参数对ZA27合金成形组织的影响

对ZA27合金进行半固态模锻成形。对比分析了成形工艺参数对成形零件表面质量以及内部组织的影响。结果表明：成形温度在475℃左有时的制件表面平整光滑，内部组织较致密。高的变形速率更有利于组织均化。     

半固态模锻工艺参数对ZA27合金成形组织的影响

对ZA27合金进行半固态模锻成形。对比分析了成形工艺参数对成形零件表面质量以及内部组织的影响。结果表明:成形温度在475℃左右时的制件表面平整光滑,内部组织较致密。高的变形速率更有利于组织均化。     

自孕育半固态制浆技术的研究

分析了国内外制浆技术的现状及组织形成的理论,提出了一种新的半固态制浆技术——自孕育法,即采用与合金同成分的本体孕育并经过导流器进一步孕育的方法,并对AM60合金进行了浆料制备试验。通过控制合金熔体温度与局部过冷使之具有大量的晶核,再利用流动冲刷,获得具有非枝晶初生固相的固-液混合浆料。试验结果表明,经过自孕育处理,当温度为650℃、孕育剂加入量为熔体质量的11%时,制备的半固态浆料具有均匀、细小、非枝晶状的微观组织,晶粒平均尺寸仅为51μm。     

自孕育法制备AZ31镁合金半固态流变成形组织(英文)

采用新型自孕育流变铸造技术对变形镁合金半固态组织进行控制。该工艺过程为将合金熔体与一定量的合金固体颗粒(自孕育剂)混合,然后将混合金属通过一个多流股导流器浇入铸型或收集器。结果表明:采用自孕育工艺,合金熔体处理温度690~710℃,孕育剂的加入量为3%~7%时能有效将AZ31镁合金传统铸造中的粗大枝晶组织转变为细小、近球状的非枝晶组织;当合金熔体处理温度较高时,增加孕育剂的加入量或减小导流器的倾斜角度有利于获得非枝晶组织。自孕育工艺制备的AZ31镁合金半固态浆料在620℃等温保温30s后能有效改善初生α-Mg颗粒的圆整度;延长保温时间有助于减小颗粒的圆整度,但同时颗粒发生粗化。利用Lifshitz-Slyozov-Wagner(LSW)理论对初生相颗粒在等温保温过程中的组织圆整、粗化过程进行了分析。     

浇注温度对自孕育铸造法制备AM60镁合金半固态浆料的影响(Ⅰ)

采用新型的自孕育法制备AM60镁合金半固态浆料,研究浇注温度对自孕育法制备AM60镁合金半固态浆料的影响。结果表明:随着浇注温度的降低,组织中发达和粗大的树枝晶逐渐减少;在接近液相线温度时出现小块状或蔷薇状晶粒,晶粒的尺寸逐渐减小;分布逐渐趋向正态分布,且存在一个合适的温度加工区间,即630～680℃,对应的晶粒尺寸为58.4～63.1μm。加入的孕育剂在熔体中起到内冷铁作用,加快熔体的冷却速率,使熔体快速到达半固态区间。采用自孕育法制浆时,合金熔体中晶核主要来源于熔体中的高熔点质点(Al8Mn5)、孕育形核和晶粒游离与增殖。     

等温时间对自孕育法制备Mg-9Zn-2Al镁合金半固态浆料的影响

采用自孕育法在线制备Mg-9Zn-2Al镁合金半固态浆料,研究了等温温度为585℃时,等温时间对Mg-9Zn-2Al镁合金半固态组织演变的影响.结果表明,随着保温时间的延长,晶粒先球化而后恶化,并且不断长大,保温4～8 min时,其晶粒较好,尺寸为65～72 μm,圆整度在1.2～1.3之间.在此过程中,组织的演变主要经历高熔质点相的析出及较小过冷度下的瞬态形核、镁原子堆积促使初生相的长大和α相的合并长大三个阶段.     

工艺参数对半固态镁合金表观粘度的影响

通过制备AZ91D镁合金半固态浆料,研究不同剪切速率、固相分数和搅拌时间对半固态镁合金AZ91D表观粘度的影响。结果表明,半固态镁合金表观粘度的大小随固相分数的增加而增加,随剪切速率的增大和剪切时间的延长而降低。在剪切温度570℃左右,其相对应的固相分数fs=0．41时较适合镁合金的半固态流变成形。剪切速率越大,合金浆料到达稳态的时间越短。     

搅拌工艺参数对SIMA法半固态AZ91D镁合金组织的影响

采用自行设计制造的半固态镁合金机械搅拌装置，制备了镁合金半固态浆料，研究了搅拌工艺参数对半固态镁合金组织的影响。结果表明：镁合金半固态等温搅拌温度在570～580℃，搅拌时间为6～9min时，获得的组织均匀细小。搅拌时间过长，晶粒尺寸反而有所增大。搅拌温度影响固相率，从而也影响到固相晶粒的圆整度。     

工艺参数对半固态AZ91D镁合金微观组织和性能的影响

通过自行设计制造的一套半固态镁合金机械搅拌装置,研究了半固态制浆工艺与组织及性能之间的关系.结果表明,半固态镁合金的力学性能随剪切速率的增大和剪切时间的延长而增加.在剪切温度570℃,剪切速率79.7s-1.剪切时间240 S就可以获得性能良好的半固态镁合金浆料.     

导流器对自孕育铸造法制备AM60镁合金半固态浆料的影响(Ⅲ)

采用自孕育铸造法制备AM60镁合金半固态坯料,研究导流器参数对半固态组织的影响规律及组织形成机理。结果表明:导流器能有效促进合金组织由树枝晶向等轴晶及颗粒状晶的转变;熔体处理温度和孕育剂加入量一定时,导流器的相关参数,如角度、长度、温度、混合段的凹槽宽度,均影响合金的传热及流动,进而影响其凝固组织;在导流器角度为30°～45°、长度为500 mm、混合段凹槽宽度为50 mm、且通水冷却时可以获得细小颗粒状或蔷薇状的半固态坯料,初生α-Mg的平均晶粒尺寸为37.5μm;减小导流器出口宽度有利于增强液体紊流,促进晶粒均匀分布;导流器促进了熔体非均质形核及激冷晶的形成,增强了晶粒增殖;熔体对流使合金的温度场和浓度场更均匀,晶粒生长以颗粒状生长、蔷薇晶根部颈缩熔断和磨圆熟化机制为主。     

半固态镁合金制浆工艺与组织特征

采用自行设计制造的半固态镁合金机械搅拌装置,制备镁合金半固态浆料,研究了搅拌工艺参数对半固态镁合金组织的影响。结果表明,搅拌速率、静置时间和搅拌温度对半固态组织影响很大,搅拌速率在1 000 r/min时,静置时间为5～10 min,搅拌温度在560～580℃时,获得的组织均匀细小。搅拌速率过大,晶粒尺寸反而有所增大;静置时间影响半固态组织中固相晶粒的长大;搅拌温度影响固相率,从而也影响到固相晶粒的圆整度。     

自孕育流变铸造对ZL101合金组织的影响

采用新型自孕育流变铸造法,研究了自孕育流变铸造法及熔体处理温度对ZL101合金组织的影响。结果表明,自孕育流变铸造能有效细化组织,晶粒尺寸主要分布在25～49μm范围内,平均等效圆直径为37μm。熔体处理温度为710℃时孕育剂加入量为5%,导流器倾斜角为45°时达到最好细化效果。经分析认为,孕育剂的加入促进了初生α-Al相的形核,而导流器的剪切和激冷作用促使树枝晶破碎形成新的形核质点,两方面的作用使金属凝固时存在大量的晶核,从而细化了组织。     

AZ91D镁合金半固态铸轧工艺因素对组织的影响

在实验室半固态铸轧试验设备上进行了镁合金半固态铸轧试验,研究了AZ91D镁合金半固态铸轧组织的影响因素。结果表明,搅拌速度、铸轧温度对半固态镁合金组织有显著的影响。过快过慢的搅拌速度都不利于半固态组织的形成,试验表明搅拌速度300 r/min最佳;铸轧温度从高到低,固相率明显从小到大。     

导流器在AZ91D镁合金半固态组织形成中的作用

采用新型的自孕育法制备AZ91D镁合金半固态浆料,研究了导流器在半固态组织形成中的作用.结果表明,合金熔体加入孕育剂并经导流器浇注后,导流器吸收大量过热,使合金温度迅速降低至液相线附近;合金液在导流器表面流动时,导流器促进了熔体中非均质形核及游离晶粒的产生,使合金凝固时晶粒增殖.导流器表面凝固组织从上至下依次为树枝晶、细小树枝晶、等轴晶;倾斜角度影响合金流动方式及传热效果,角度过大和过小均不利于晶粒增殖,角度为45°时冷却效果和剪切作用最佳,此时合金有效形核数量最多,半固态浆料组织初生相细小且分布均匀.     

ZA27合金自孕育流变压铸显微组织及凝固行为EI北大核心CSCD

采用自孕育法制备ZA27半固态浆料,研究流变压铸成形过程中的显微组织及凝固行为。结果表明:ZA27半固态浆料在480℃等温保温3 min,能够制备出细小、圆整、分布均匀的初生α(Al)晶粒,平均晶粒尺寸52.32μm。浆料在成形过程中发生液相偏析,在受力较大部位,二次颗粒长成"蠕虫状"。剩余液相在铸件不同部位的凝固方式不同,但都没有粗大的树枝晶存在。在冷却速率较小的部位,二次凝固方式主要为依附初生晶粒生长,在共晶组织中有包晶β相析出。在冷却速率较大部位主要为形核凝固,二次晶粒数目多,共晶组织细小。二次晶粒既能够以富Zn的α(Al)相形核,也可以直接以β相形核生长。Cu富集在共晶η相中。     

铸造工艺对AZ91D镁合金半固态组织制备的影响

研究了金属型、湿砂型和干砂型对AZ91D镁合金半固态组织制备的影响.结果表明:增加冷却速率有利于初始凝固组织中存在的非平衡组织的分散细化.原始组织中的非平衡共晶组织在加热过程中大部分扩散溶解而溶入基体中,剩余部分在加热过程中首先熔化.冷却速率越大或预变形处理以后的试样在熔化过程中更容易发生二次枝晶臂之间的合并.提出半固态熔化过程可分为成分均匀化、共晶熔化和部分初生相的熔化和球化完成三个阶段,不同熔化阶段时,控制性因素不同.熔化后的半固态组织中固态颗粒的尺寸和形貌主要与初始组织的形貌、加热过程中非平衡组织的溶解速度及加热速度有关.     

ZA27合金的半固态浆液电磁搅拌工艺及其组织和性能

利用自行设计的电磁搅拌装置，制备ZA27合金半固态浆料，研究了在等温搅拌制度下，温度、磁感应强度、搅拌时间对合金组织和性能的影响。结果表明：磁感应强度大、等温范围470-480℃、搅拌7．5－15min，ZA27合金的组织和性能较佳。