低频电磁半连续铸造AC52锭坯

研究了熔炼净化和铸造条件对低频电磁半连续铸造耐热稀土镁合金AC52微观组织的影响,该合金为Mg-(4～5)Al-(1～2)Ca-(0.3～0.6) Mn-(0.5～0.7)RE.结果表明,镁合金熔炼炉中采用不锈钢丝网进行熔炼过滤可以显著提高熔体的纯净度;在30 Hz的频率下,电流为60 A,铸造速度为165 mm/min时,AC52铸坯组织均匀,晶粒细小,边部和中间的晶粒尺寸差异较小,没有明显的偏析现象.     

大规格ZK60镁合金坯料半连续铸造工艺研究

采用半连续铸造工艺制备了500mm的大规格ZK60镁合金坯料。采用多次低压转注移液和静置技术净化镁合金熔体,分析了工艺参数对坯料冶金质量的影响,确定了合理的工艺参数区间,并对镁合金铸锭的主要冶金缺陷的形成机制及组织特征进行了研究。结果表明,铸造速度过大或二次冷却水的流量过大导致铸锭中心附近形成通心裂纹缺陷。大规格ZK60镁合金半连续铸锭的显微组织为α-Mg基体和MgZn2相,MgZn2相在晶界上不连续析出,铸锭的径向组织不均匀,边缘处的晶粒尺寸明显小于中心处的。     

Cu元素对ZK60铸造镁合金显微组织和力学性能的影响

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X-射线衍射仪、电子探针、拉伸测试仪研究 Cu元素的添加对铸态ZK60镁合金显微组织和力学性能的影响，并讨论了添加Cu改善合金拉伸性能的机制。结果表明，Cu可有效消除ZK60镁合金中存在的晶内偏析，随着Cu含量的增加，合金的晶粒尺寸得到明显细化。在含Cu镁合金中，出现了一种具有面心立方结构的MgZnCu三元共晶相，该相主要富集在晶界处且在合金发生塑性变形时成为微裂纹源。拉伸实验表明，当 Cu 添加量为0.5%～1%时，ZK60镁合金的力学性能得到改善，当添加量达到2%时，合金的力学性能下降。     

热处理对ZK60镁合金组织与力学性能的影响

研究固溶和时效热处理工艺对铸态ZK60镁合金显微组织与力学性能的影响.结果表明,当固溶处理条件为400 ℃下保温10 h、时效处理温度为150.c时,ZK60合金中析出相随时效时间的延长而增加,直至30 h.当时效温度升至200℃时,析出相体积分数在时效时间为15～20 h时达到最大值.室温拉伸实验表明,高密度第二相析出物有利于提高合金的强度和靼性.优化的热处理工艺条件为400℃固溶10 h随后于150℃时效30 h,得到的镁合金兼具有高的强度与塑性综合性能.     

Gd对ZK60镁合金组织与力学性能的影响

分析了铸态和挤压态ZK60?xGd(x=0~4)合金的组织和相组成,测试了其拉伸力学性能。结果表明,随着Gd含量的增加,铸态组织逐渐细化,Mg?Zn?Gd新相逐渐增多,而MgZn2相逐渐减少直至消失,第二相趋于连续网状分布于晶界处;当 Gd 含量不超过2.98%时,铸态室温拉伸力学性能稍降低。经挤压比λ=40和挤压温度T=593 K的挤压后,组织显著细化,平均晶粒尺寸逐渐减至ZK60?2.98Gd合金的2μm,破碎的第二相沿着挤压方向呈带状分布;挤压态的拉伸力学性能均显著提高：298和473 K时的抗拉强度分别从ZK60合金的355和120 MPa逐渐提高至ZK60?2.98Gd合金的380和164 MPa。挤压态拉伸断口呈现典型的韧性断裂特征。     

ZK60镁合金ECAP变形组织及力学性能

在300℃温度下对ZK60镁合金进行了不同道次的等通道挤压(ECAP).研究了ECAP挤压对合金显微组织、室温力学性能和高温抗蠕变性能的影响.结果表明,合金铸态组织主要由α-Mg基体、Mg7Zn3相和MgZn相组成.等通道挤压可显著破碎层片状MgZn相并使其趋于弥散分布,同时基体组织也得到细化.挤压2道次后,合金的室温抗拉强度由170MPa增加到250MPa,伸长率由7％增加到17.7％.挤压4道次后,合金的伸长率进一步增加到20％,而抗拉强度却下降至242 MPa;合金的高温蠕变寿命由铸态1.4h延长到44.8h,稳态蠕变速率减小了约一个数量级.     

往复挤压快速凝固ZK60合金的组织与力学性能

利用快速凝固和往复挤压制备细晶ZK60合金,并研究合金的组织与力学性能。结果表明,快速凝固薄带晶粒尺寸为1~8μm,2道次往复挤压后,合金晶粒尺寸为3μm,大量10-50 nm的颗粒从基体析出。随着挤压道次增加,沉淀颗粒增多,晶粒未进一步细化;2道次挤压后,合金抗拉强度高达319 MPa;屈服强度随挤压道次增加而增加,经6道次挤压,屈服强度为253 MPa,伸长率和硬度随挤压道次增加变化不大,分别为（7±1）%和（77±1）HV5。力学性能好归因于晶粒细化和弥散分布在基体上细小颗粒的强化作用。     

大尺寸ZK60镁合金挤压型材的组织与力学性能

在挤压温度400℃、挤压速度5 mm/s、挤压比25的条件下成形了外接圆准179 mm的ZK60镁合金工字型材。运用XRD衍射、光学显微镜、扫描电镜及室温拉伸等检测手段对它的组织和力学性能进行了研究。结果表明,挤压态ZK60镁合金主要存在α-Mg、MgZn2相和少量Mg2Zn11、Zn2Zr3相。合金晶粒受挤压作用而破碎,发生不完全动态再结晶,晶粒得到明显细化,并沿挤压方向呈流线分布。细小的第二相颗粒弥散分布于α-Mg基体。室温拉伸实验说明挤压态ZK60镁合金存在明显的各向异性,挤压方向试样抗拉强度最高(325 MPa),与挤压方向成45°的试样伸长率最高(23%)。     

热处理对ZK60轧制镁合金组织与力学性能的影响

通过力学性能测试及金相组织观察对ZK60镁合金轧件的热处理工艺进行了研究。结果表明,在固溶状态(T4),伸长率明显提高,但拉伸强度下降;与T4处理的合金比较,时效处理(T6)时的抗拉强度明显提高,但伸长率有较大幅度降低。轧制的ZK60镁合金T4处理后晶粒尺寸比母材明显增大。T6处理后合金伴有强化相粒子析出。     

镁合金ZK60-RE半固态坯的微观组织演变

采用常规铸造法和等径道角挤压分别制备了镁合金ZK60-RE半固态坯;用金相显微镜研究了2种半固态坯料在等温热处理过程中的微观组织演变。结果表明：与传统铸造方法制备的半固态坯相比,采用等径道角挤压制备的半固态坯的晶粒细小、圆整,适合于半固态成形。在等温热处理过程中,2种坯料晶粒粗化的机制是合并长大和Ostwald长大。铸态坯料晶粒液相来源于非平衡凝固时在晶内产生的共晶组织,以及在随后的合并长大过程中晶粒所包裹的液相。随着保温时间的延长,铸态坯料的晶粒尺寸变化情况是：增大、减小然后又增大;而挤压态坯料的晶粒尺寸呈单一增大趋势。     

Cu元素对ZK60铸造镁合金显微组织和力学性能的影响（英文）

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X-射线衍射仪、电子探针、拉伸测试仪研究Cu元素的添加对铸态ZK60镁合金显微组织和力学性能的影响,并讨论了添加Cu改善合金拉伸性能的机制。结果表明,Cu可有效消除ZK60镁合金中存在的晶内偏析,随着Cu含量的增加,合金的晶粒尺寸得到明显细化。在含Cu镁合金中,出现了一种具有面心立方结构的MgZnCu三元共晶相,该相主要富集在晶界处且在合金发生塑性变形时成为微裂纹源。拉伸实验表明,当Cu添加量为0.5%~1%时,ZK60镁合金的力学性能得到改善,当添加量达到2%时,合金的力学性能下降。     

T型通道挤压变形ZK60镁合金的组织与力学性能

采用一种新型剧塑性变形工艺—T型通道挤压(TCP)对ZK60镁合金在673K下以A和Bc两种路径进行1～4道次挤压变形,通过光学显微镜观察变形镁合金的显微组织,并对TCP变形镁合金的不同部位在应变速率4×10-3s-1时进行室温拉伸性能测试.结果表明塑性变形最大的部位是试样中间部位的最底部,其组织特征为细小晶粒包围着大晶粒,大晶粒呈拉长的流线状;4道次变形后,A路径的平均晶粒尺寸由退火态时的88.5μm细化至2.4μm,Bc路径的平均晶粒尺寸则细化至4.6μm,但组织更均匀;同时,在相同道次TCP变形后,A路径变形合金的屈服强度都高于Bc路径变形合金的,但前者的抗拉强度和塑性却低于后者的;此外,试样最底部的抗拉强度和屈服强度均高于试样顶部的,经Bc路径2道次变形后试样底部与顶部的抗拉强度和屈服强度分别相差39.5和43.1Mpa,而经4道次变形后试样两个部位的抗拉强度和屈服强度分别只相差21.2和11.7Mpa.     

铝合金扁锭先进半连续铸造技术研究现状

综述了国内外先进扁锭铸造技术的研究现状和发展历程,讨论了各种铸造方法的优缺点,着重介绍了LHC先进扁锭铸造技术及其主要特点,展望了铝合金扁锭先进铸造技术的发展前景。     

半连续铸造铝合金圆锭冷却过程传热研究

通过试验法测定了铸造过程中φ100 mm的铝合金铸锭近表面的动态温度,采用逆向法计算出其水冷段的换热系数.结果表明,随着铸锭表面温度的降低,换热系数逐渐增大;在温度由400℃降至130℃的过程中,换热系数急剧增大,在130℃左右时达到最大,其最大值大约为23000 W/(m·K);当温度继续降低时,铸锭表面换热系数迅速减小.最后分析了换热系数变化的原因.     

ZK41M镁合金200mm×800mm扁锭用半连续铸造机底座的改进

我公司用半连续铸造方法生产ZK41M镁合金200 mm×800 mm规格的扁锭,经常出现裂纹,有竖裂纹、横裂纹、内裂纹、铸造的前部裂纹、铸造的后部裂纹。改进底座制造方案,将原来底座上的两个孔改为一个孔,在铸造生产时,开始铸造的部位没有了竖裂纹。     

基于变频控制的铝合金半连续铸造系统设计

针对铝合金半连续铸造中的充型速度,利用变频技术实现交流电机的调速,从而根据生产工艺实现对半连续铸造充型速度的控制。     

高原地区原铝铸造锭与铸轧带坯的品质

青海西宁地区海拔2410 mm左右,相对湿度年平均56%,年平均气温5.7℃,原铝的氢含量虽然仍高达0.43mL/(100 gAl),但经过先进设备与工艺净化处理与添加 Al-Ti-B晶粒细化剂后的原铝的氢含量可下降到0.08mL/(100gAJ),用其铸造的锭与铸轧的带坯品质优良,用后者轧制的薄板和0.006 mm～0.007 mm箔材的各项指标都超过标定值,针孔数100个/m2～300个/m2,从0.36 mm箔轧到0.006 mm箔的成品率近79%.     

半连续铸造小扁锭的工艺故障及其预防措施

本文总结了铝及铝合金小扁锭在半连续式生产中所出现的问题,并提出了一些行之有效的预防措施.这些经验与措施对于发展国内中小型铝加工厂半连续式铸造铸锭有一定的参考价值,供同行们借鉴和探讨.     

电磁场施加方式对半连续铸造镁合金锭坯组织与性能的影响

采用不同电磁场施加方式和半连续铸造制备Φ200 mm AZ31镁合金锭坯.研究电磁场施加方式对AZ31锭坯微观组织和力学性能的影响.结果表明,与常规直接水冷半连铸锭坯相比,单感应线圈通电(LFEC)或两组感应线圈同时通电(LFEVC)来铸造锭坯时,组织细化,第二相(β-Mg17Al12)变得细小弥散,锭坯横截面边部与中心部位晶粒大小差别明显降低,LFEVC铸造的锭坯比LFEC铸造的更为明显;两种电磁场施加方式均有利于主合金元素在锭坯中均匀分布,宏观偏析在很大程度上得到抑制;两种电磁场施加方式均有利于锭坯的力学性能的提高,与常规铸造相比,屈服强度和抗拉强度分别提高50～60 MPa和40～50 MPa,延伸率也增大1倍.     

热处理工艺对挤压变形ZK60镁合金组织与力学性能的影响

采用硬度检测、拉伸实验、金相分析、TEM分析等方法测试和分析了ZK60合金在铸态、挤压态、固溶态及T5和T6时效态下的硬度、强度和显微组织等。结果表明：ZK60镁合金在塑性变形和不同热处理状态下硬度和强度等力学性能变化明显。经过挤压和T5热处理后，ZK60合金的硬度和强度都大幅度提高。ZK60合金挤压后进行T5处理，其强度要比T6处理的强度明显要高，这与T5状态下合金中析出强化相分布更加密集和细小有关，T6热处理时，由于第二相尺寸以及相互间距都较大，因此强化效果反而不如T5状态。