凝固条件对AlSi7Mg合金半固态加热时组织的影响

利用电阻炉研究了凝固条件对ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金半固态加热时组织的影响。研究表明：电磁搅拌的ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金在５８９或５９７℃下保温,在较短的时间内（５￣１０ｍｉｎ）,共晶体即可重熔,α相可转变为球状,而且保温温度越高,试样共晶体重熔和α相球化的过程越快;相比较,未电磁搅拌的细小枝晶的ＡｌＳｉ７Ｍｇ合金在同样的加热温度下,即使保温６０ｍｉｎ,也无法获得完全球状α相的半固态组织。     

半固态ZL201合金的重熔加热合金组织

采用电子显微镜及图像分析仪,系统研究了近液相线铸造ZL201合金在二次加热过程中的组织演变·结果表明:ZL201铝合金半固态坯料在620～630℃保温5～10min,能够获得适用于半固态成形的触变组织,此时,晶粒平均等积圆直径为43 8μm,晶粒平均圆度为1 87·近液相线半连续铸造可以获得理想的ZL201合金半固态坯料·     

AlSi6.5Cu2.8Mg合金半固态重熔时的组织演变

研究了AlSi6.5Cu2.8Mg合金在固、液相区温度重熔时,固、液相转变,α晶体形貌演变的规律和α晶体长大的规律,试验结果表明：半固态重熔时,α晶体的形态的演变过程按液相量和成份的变化以及α晶体的形态变化分为3个阶段：第一阶段为液相量的增加阶段;第二阶段为液相成份向平衡亚共晶成份转化阶段;第三阶段为液相达平衡亚共晶成份以后的阶段;在第一和第二阶段,α晶体以碰撞合并方式长大,第艳阳天阶段按Ostward方式长磊,试验数据作统计分析知：α晶体的直径d与时间的抛物线关系的幂指数是随重熔温度而变化的;573℃,578℃和584℃对应的幂指数分别是4.004,2.38和1.84,幂指数主要受熔体中对流强度的影响。     

ZL201合金半固态二次加热时的组织演变

利用理论计算与实际观测等手段,研究了采用近液相线方法铸造的ZL201合金坯料在进行二次加热时,α晶粒形貌演变和长大的规律.结果表明,半固态二次加热时,α晶粒形态的整个演变过程可以分为三个阶段:第一阶段为共晶组织的熔化阶段;第二阶段为α晶粒的球化阶段;第三阶段为理论液固成分的平衡阶段.在第一、二阶段α晶粒以合并方式长大;第三阶段α晶粒按Ostwald模型长大.二次加热温度影响组织演化进程,而保温时间决定α晶粒球化效果.在较高的温度下进行二次加热,能够在较短的保温时间内得到适合于触变成形的均匀细小的近球形组织.     

浇注温度对AlSi7Mg合金显微组织的影响

研究了不同的烧注温度对铸造AlSi7Mg合金凝固组织的影响。实验表明：当浇注湿度接近液相线温度时,AlSi7Mg合金中的初生α－Al凝固成球状或粒状,晶粒细小,分布均匀;获得球状或粒状AlSi7Mg合金半固态坯料的最佳浇注温度为615℃;在接近液相线温度下浇注,较快的合金溶体冷却速度、浇注引起的合金溶体流动和大范围的同时凝固促使AlSi7Mg合金形成球状或粒状的初生α－Al组织。     

过共晶铝硅合金半固态二次加热时组织演变

利用热涵法、液淬技术和金相分析等手段,研究了预变形后的过共晶铝硅合金在进行半固态二次加热时组织演变规律.结果表明,半固态组织演变经历以下几个阶段:共晶硅熔断、粒化,共晶组织逐渐熔化成液相,液相体积分数逐渐增加并包围α相,α相趋于近球形的组织,共晶组织完全熔化等几个阶段.在二次加热过程中,初生硅颗粒也发生了一定的球化.     

扰流柱参数对半固态AlSi9Mg组织的影响

提出将扰流冷却技术应用于半固态合金制备中,在自制的倾斜冷却装置内安放扰流柱,制备半固态AlSi9Mg合金水淬试样,用定量分析技术分析试样组织,研究扰流柱形状、排列方式和排列间距对半固态AlSi9Mg合金组织的影响.结果表明:扰流柱为水滴形时,制备的半固态AlSi9Mg合金中初生α-Al相较多,组织均匀,边缘轮廓清晰,初生α-Al相为球形或近球形,水淬组织特征为初生固相率53.54%,晶粒尺寸5.59μm,形状因子0.61.扰流柱的排列方式和排列间距对半固态Al-Si9Mg合金组织有较大的影响,叉排优于顺排,理想的排列间距为行间距S=15 mm,列间距L=40 mm.     

AlSi7MgBe合金半固态坯料制备及其触变成形

采用近液相线半连续铸造技术制备AlSi7MgBe合金半固态坯料,研究制坯工艺以及二次加热温度和保温时间对半固态浆料微观组织的影响,通过组织与性能分析对AlSi7MgBe合金的半固态触变成形性进行了研究.研究结果表明,AlSi7MgBe合金采用近液相线半连续铸造,坯料具有均匀、细小的蔷薇状组织.当二次加热温度为595℃,保温15 min时,能够得到适合于进行半固态触变成形的球化组织.对近液相线半连续铸造AlSi7MgBe合金坯料进行半固态触变成形,可以获得轮廓清晰、组织致密的成形件,成形件的组织与性能得到改善,与液态模锻工艺相比,硬度提高20%.     

Al-La合金不连续枝晶组织形成机理

在Al-La合金的自由凝固试样中,发现Al-35%La合金组织形貌的特殊性,其先结晶相Al11La3枝晶沿主干方向成分是不连续的. 为验证这种组织存在的真实性,采用定向凝固方法制备了不同冷却速度下的Al-35%La合金试样,结果显示出定向凝固Al-35%La合金中Al11La3枝晶沿主干方向成分是不连续的. 在此基础上,分析了化学成分与凝固速度对Al-La合金组织的影响,并初步探讨了这种不连续枝晶的形成机理.     

浇注温度对合金熔体冷却规律和半固态组织的影响

介绍了一种实验室自主研发的轻合金半固态浆料制备设备--锥桶式流变成形机(TBR),该设备利用刻有凸纹和沟槽的内、外锥桶的相对转动,使合金熔体在凝固过程中受到剧烈的剪切搅拌,从而获得合金半固态浆料.对TBR工艺的传热模型进行了推导,以A356为实验材料得出制备的A356铝合金半固态浆料温度与浇注温度的关系式,同时分析了不同浇注温度下合金熔体的冷却规律和获得的半固态组织形貌.结果表明,适当降低A356合金熔体的浇注温度可以延长初生固相受到的剪切时间和增加剪切次数,从而获得细小、均匀的半固态组织.当浇注温度为640℃时,初生固相平均晶粒尺寸为68μm,形状因子为0.82.     

近液相线半连续铸造非枝晶A-356合金半固态触变成形

采用电子显微镜、扫描电镜及电子拉伸机,研究了液相线半连续铸造法制备的A356合金半固态浆料的组织,重熔加热的合金组织,经触变成形及固溶时效处理后的组织与性能·结果表明,触变成形并经热处理后的A356合金,析出相为Al3Si,AlSi等化合物,其性能得到显著提高·经触变成形得到的汽车用轴瓦盖毛坯,其σb值达到2812MPa,δ5达到138%,此结果为用近液相线半连续铸造法制备非枝晶A356合金触变成形的深入研究奠定了基础·     

液相线半连续铸造7075铝合金半固态组织演变

研究了液相线半连续铸造法生产的7075铝合金半固态浆料二次加热时组织的演变和主要合金元素的分布·结果表明,液相线铸造7075铝合金在相同加热温度下,随着保温时间的延长,晶粒尺寸与球化倾向增大;在相同保温时间下,随着加热温度的升高,晶粒尺寸与球化倾向也增加·加热温度580℃左右,保温时间在15～30min之间,和加热温度600℃左右,保温时间在5～15min之间,可以将半连续铸造锭坯中的蔷薇状和近球状组织转化为球形晶粒,晶粒的平均直径范围为40～55μm,完全适合于半固态加工·液相线铸造7075铝合金二次加热组织中,主要合金元素M...     

ZA12颗粒组织的形成及枝晶形态的演变

首次采用将添加某种微量元素的ＺＡ１２常规铸锭重新加热到半固态进行等温处理，获得了理想的初生相为颗粒状的组织。研究了等热温度和等温时间对初生相形态演变的影响。测定和分析了半固态等温处理后组织中Ｚｎ、Ａｌ元素的分布以及初生相内共析组织形态的演变。     

铝硅合金铸件中的二次枝晶间距

针对ＺＬ１０５,ＺＬ１０１,ＺＬ１０９铝硅合金圆柱体铸件,在砂型铸造条件下,研究凝固时间τ,温度梯度Ｇ,凝固指数ｆｉ,温度梯度加速度ａＧＡＰ与铸件二次枝晶间距λＤＡＳ,孔洞率Ｐ和极限抗拉强度σｂ之间的关系。     

La对AlSi10Cu0.2Mg0.2Mn和ZnAl12Cu1(Mg)铸造合金力学性能的影响

利用Al-La中间合金制备了AlSi10Cu0.2Mg0.2Mn-x La和Zn Al12Cu1(Mg)-x La铸造合金,考察了不同的La含量对合金组织和抗拉强度、伸长率、冲击强度等性能的影响.研究结果表明:微量稀土La可以细化合金的晶粒,改变Si相晶粒大小和形状.与未添加La的合金相比,含有微量稀土La的AlSi10Cu0.2Mg0.2Mn-x La合金和Zn Al12Cu1(Mg)-x La合金具有更优良的力学性能.当AlSi10Cu0.2Mg0.2Mn铸造合金中La添加量为0.15%(质量分数)时,铸造合金的伸长率增加2.7倍.含有0.1%(质量分数)La的Zn Al12Cu1(M g)-x La合金抗拉强度和伸长率相比于未添加稀土La的合金,分别增强1.3倍和3.2倍.含有0.3%(质量分数)La时Zn Al12Cu1(Mg)-x La的硬度增强1.8倍,但冲击强度是含有0.15%(质量分数)La时最高.综合考虑Zn Al12Cu1(Mg)-x La铸造合金的机械性能,稀土La的最优添加量为0.1%~0.2%(质量分数).     

6061合金电磁半连续铸锭与二次加热组织研究

用电磁半连续铸造技术制备6061合金半固态坯料,并在不同的保温温度和保温时间下进行二次加热实验,观察铸锭及二次加热坯料的微观组织,研究保温温度和保温时间对二次加热淬火组织的影响.结果表明:6061合金可以通过电磁半连续铸造获得具有细小、均匀、非枝晶组织的铸锭;二次加热过程中,随着保温温度的升高,组织转变速度加快;保温温度过高,淬火组织粗大,对成形件性能不利;随着保温时间的增加,初生α-Al不断球化,淬火组织也越圆整,但晶粒长大明显;在610~630℃下保温10~15 min,所得淬火组织均匀,晶粒细小,是理想的成形组织.     

普通压铸和半固态压铸ZA27合金的显微组织

本文对比考察了普通压铸和半固态压铸ＺＡ２７合金的显微组织，对两种工艺条件下合金组织的形成过程以及结晶过程中的溶质再分配作了分析。     

电场调控下合金凝固过程枝晶形貌演变同步辐射原位成像

由于金属合金的不透明性, 研究者们无法实时捕捉到金属合金凝固过程中枝晶生长的动态行为, 也无法直接观察到电流对枝晶生长行为的动态调控过程. 采用同步辐射X 射线成像技术, 实时观察到了电流对枝晶生长形貌演变的动态调控过程. 成像结果表明, 直流电流能够显著抑制枝晶生长, 并促使枝晶尖端变平,随着电流增加, 枝晶尖端发生分裂现象, 这归因于枝晶尖端的电流拥挤以及溶质富集. 脉冲电流能够显著细化枝晶臂间距并影响其凝固进程, 主要原因是周期性的脉冲电流对液固界面产生了循环的热冲击和振荡扰动所致.     

热处理对TiAl合金显微组织的影响

本研究的目的是探究热处理对γ-TiAl合金显微组织的影响。通过铸造方法制备了两根Ti–47Al–2Cr–2Nb（原子百分比）合金铸锭,并对它们进行了两种类型的热处理。通过光学显微镜和扫描电子显微镜对合金原始铸态以及热处理态的显微组织进行了详细表征,同时也对两根铸锭的化学成分进行了检测。研究结果表明,当在1270–1185°C温度范围内进行热处理时,具有46.36at%较低Al含量的铸锭只能获得片层组织,而具有47.01at%较高Al含量的铸锭既可获得近片层组织,也可获得双态组织。这表明,对Ti–47Al–2Cr–2Nb合金而言,Al含量的微量降低将对热处理后的显微组织类型产生影响。在铸态和热处理态的显微组织中均观察到少量的B2相。当在较高的温度进行热处理时（例如1260°C）, B2相主要分布在晶界上。然而, 当在较低的温度进行热处理时（例如1185°C）,B2相将同时在晶界和片层团内析出。另外,本文也就热处理对晶粒细化和其他显微组织参数的影响进行了分析讨论。