非晶复合材料的半固态加工技术

非晶复合材料具有高强度力学性能的同时又表现为宏观脆性,而半固态工艺可以提高非晶复合材料的宏观塑性。主要综述了非晶复合材料的发展历程和分类,简要介绍了半固态成形工艺。重点介绍了半固态成形技术制备半固态非晶复合材料坯料或浆料的主要方法和具体工艺,同时追踪了利用半固态成形技术(锻造成形、铸造成形、轧制成形)制备的非晶复合材料产品的最新研究,进而介绍了半固态等温热处理对非晶复合材料微观组织的影响规律。最后对比了半固态流变成形和触变成形的优缺点,展望了流变成形技术在非晶复合材料领域的推进和应用。     

铝合金半固态流变成形技术研究进展

铝合金半固态流变成形技术具有短流程、低能耗、低成本等优势,被用于制造车辆零部件和通信设备壳体件。经过近半世纪的发展,铝合金流变成形技术研究重点已由基础问题研究转向关键技术研究和应用研究。综述了近年来铝合金流变成形技术国内外研究进展,主要围绕流变成形合金设计、半固态浆料制备方法、流变成形工艺与缺陷控制、建模与仿真、工业应用现状5个主题展开。最后,展望了该领域未来的主要研究方向和发展前景。开发适用于流变成形的新型合金,提高制浆与成形工艺的生产效率和稳定性,缩短新产品研发周期,提升产品综合性能,仍然是当下和未来的研究热点。     

金属材料半固态凝固及成形技术进展

简要介绍了金属材料半固态凝固及成形技术发展的历史和现状,重点介绍了近年开发的几种金属材料半固态凝固制备技术的代表性方法与特点、铝合金和镁合金等轻金属材料半固态凝固及流变成形的组织与性能、高熔点合金材料半固态凝固制备及成形技术的进展以及半固态凝固成形技术的应用现状,最后对金属材料半固态凝固及成形技术的进展状况及发展前景作了简单的总结和展望。     

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。     

铝合金流变铸造中的双层膜缺陷

目的揭示制约铝合金流变铸造产业化应用的关键因素。方法举证了双层膜是铝合金流变铸造中最具破坏性的缺陷。结果双层膜缺陷主要来源于半固态浆料制备,开发无双层膜缺陷半固态浆料的制备方法和技术是研究和发展流变铸造首要解决的关键问题。结论提出了在半固态浆料成形阶段通过优化产品结构、流变铸造工艺和模具进一步减少双层膜缺陷的基本思路。     

半固态浆料制备技术发展现状

半固态成形技术与传统成形技术相比,以其诸多的优点日益受到越来越多研究者的关注.在半固态成形技术的研究中,制备具有非枝晶组织的理想半固态浆料(坯料)是关键.将半固态浆料制备工艺分为两大类:液态金属半固态浆料制备和固态金属半固态坯料制备,并分别介绍了两类工艺中常用的几种工艺方法.电磁搅拌法和应变诱化激活法已有工业化应用;双螺旋搅拌法和半固态等温热处理法等比较有发展潜力;其他多种方法各有特点,可用于特定合金或者特定工作条件下的研究开发.     

半固态等温热处理制备非枝晶组织合金坯料的研究进展

半固态等温热处理作为一种比较有发展前途的非枝晶组织坯料制备方法,对其展开研究将有助于丰富半固态金属成形理论和加速该技术的工业化应用.在半固态等温热处理制备非枝晶组织舍金坯料已取得研究成果的基础上,回顾了该技术在工艺因素对非枝晶组织形成的影响、非枝晶组织的形成机理和非枝晶组织坯料的压缩变形特性等方面的研究进展,指出了该技术目前在这些方面还存在的问题,并展望了今后的发展方向.     

高强铝合金半固态成形技术研究进展

利用半固态成形技术制备高性能铝合金是现代材料成形技术的重要研究方向.介绍了几种高强铝合金的新型半固态成形技术,如倒锥形通道浇注法、流变挤压成形法、原位反应液相线铸造法等,分析了半固态成形高强铝合金的组织和性能,找出了其中存在的问题,为今后的研究开发指明了方向.     

铜及其合金表面涂层技术与增材制造技术研究进展

铜及其合金具有优良的耐腐蚀、导电导热性能及机械加工性能,广泛应用于电气、轻工、机械制造等领域.随着生产条件的不断优化,为同时满足不同的应用需求,人们期望获得综合性能更加优良或某一性能特别突出的零部件,但传统制造加工方法工艺复杂,且生产过程中材料利用率较低,存在很大的局限性.为实现零件表面合金化,改善零件表面性能缺陷,表面涂层技术被开发并广泛应用;为实现复杂结构零件的成形,人们开发了增材制造技术.铜合金增材制造技术通过逐层累积的方法,可以高效快速地制造出各类精密零部件,不仅使合金材料利用率高,还能够满足各种结构复杂零部件的成形需求,是当下铜合金应用的研究热点.近年来,国内外研究人员利用铜合金涂层改善零件表面性能的主要技术有沉积、热喷涂、冷喷涂等,对铜合金增材制造技术的研究主要集中在激光增材制造技术,从工艺优化到组织性能分析,都对未来的研究提供了很大的理论依据,但对电子束增材、电弧增材等其他增材制造技术的关注比较少,对于铜合金增材制造过程中成分均匀化的热处理工艺及增材后具备优良的导电、导热、致密度等问题有待进一步研究.本文归纳了铜合金表面涂层以及增材制造技术的工艺原理及研究现状,通过对比各类不同增材制造方法,分析了各增材制造技术工艺参数对成形件微观组织及力学性能的影响,对各技术所获得成形件的优缺点进行总结,并对未来铜合金增材制造重点关注方向进行展望,为制备性能更优良的铜合金成形件以及工艺应用奠定了基础.     

Al-Zn-Mg-Cu合金半固态成形的研究现状与应用

半固态成形技术为实现Al-Zn-Mg-Cu系高强铝合金"以铸代锻"的目标提供了有效途径。主要综述了Al-Zn-Mg-Cu合金半固态制浆与成形技术、半固态成形合金的成分调控、微观组织结构与性能等方面的研究现状与进展,同时结合笔者所在学术团队的研究经历,对半固态成形件的组织和性能进行了简要分析。详细综述了Al-Zn-Mg-Cu合金半固态制浆和成形方法,着重介绍了环缝式电磁搅拌技术、蛇形通道浇注法及复合式半固态成形技术。进而综述了Al-Zn-Mg-Cu半固态成形合金的成分及微观组织结构调控方面的研究进展,介绍了合金成分调控及热处理工艺优化对性能的积极影响,分析比较了Al-Zn-Mg-Cu合金半固态成形后的微观组织和力学性能的研究现状。最后,对该成形方向的研究和应用现状进行了总结,分析了其需要解决的主要问题,并对其发展方向进行了展望。     

非晶复合材料的半固态成形技术研究动向

综述了国内外非晶复合材料的制备与成形方法,特别对内生块体非晶复合材料的制备和成形技术的现状进行了分析,对内生块体增塑非晶复合材料半固体成形技术的研究动向进行了详细的介绍。最后,对内生块体非晶复合材料的半固体流变铸造成形技术进行了详细的论述和展望。     

电磁成形技术在钛合金板材成形中的应用

钛合金是航空航天领域主要的轻质结构材料,强度高,但不易成形且回弹大,而电磁成形技术的发展为钛合金零件的精密高效成形提供了新的有效途径.从高速增塑、成形工艺、数值仿真3个方面综述了电磁成形技术在钛合金板材成形的应用研究情况,并结合笔者的研究经历对钛合金电磁成形中存在的问题进行了简要分析.在此基础上,着重综述了电磁成形技术下材料的成形性能与变形机理,进而综述了钛合金电磁胀形、电磁翻边工艺研究进展,并介绍了钛合金电磁成形多物理场耦合仿真技术,最后对未来钛合金板材电磁成形技术的发展进行了展望.电磁成形技术可以提高钛合金板材的成形性能;厚度接近集肤深度的高导电性低强度板材是优质的驱动片.为了进一步促进电磁成形技术在钛合金板材成形中的应用,需要开发更高强度的磁体线圈以及更优的驱动方式.     

铜合金增材制造技术研究进展

增材制造技术的迅速发展,给铜合金制造技术提供了新的发展动力。主要综述了近年来国内外不同铜合金增材制造工艺的方法,分析了增材制造研究过程中遇到的增材制造试样晶粒易粗大、易形成裂纹及易引入杂质等问题,对比了不同增材制造工艺方法下,制备的铜合金试样的微观组织和力学性能。在此基础上,着重综述了铜合金增材制造技术研究在不同增材制造工艺方法方面的进展,并对增材制造试样与传统铸造试样的微观组织和力学性能进行对比。最后,对铜合金增材制造技术研究进展进行总结,并对其发展前景和发展方向进行展望。     

车用轻量化铝合金材料本构关系研究进展

综述了车用轻量化铝合金材料塑性流变行为的建模。随着成形技术与设备的进步,铝合金的成形方式已不再局限于传统的冷成形,热成形与高速成形的新工艺不断涌现,对本构模型的准确性要求也不断提高。由此,高温下材料的本构关系已成为研究的热点,并进一步将微观组织结构的演变包括位错运动和损伤演化等耦合到本构模型中,提高了本构模型的准确性。这些模型被证明能够较好地描述材料的塑性流变行为。     

基于SIMA法的铝合金复杂构件触变锻造成形技术

采用半固态触变锻造技术成形铝合金构件,容易实现轻量化、低成本、短流程制造,因此在汽车、航空航天等领域应用广泛,但是对于高强铝合金复杂形状构件触变锻造存在半固态坯料制坯工序复杂、制件固液偏析严重和力学性能较弱等问题。基于SIMA制坯方法,提出了分级热处理、快速感应重熔和梯度等温处理等重熔工艺以及触变-塑变复合成形等新成形技术,优化了变形铝合金二次重熔半固态组织调控和触变锻造技术,获得了良好的半固态球晶组织并成形出合格的制件,最后提出了铝合金触变锻造成形中仍需解决的问题和发展方向。     

Mg-Li合金研究最新进展及其应用

在简要回顾Mg-Li合金的历史的基础上对该合金的最新进展情况予以全面总结，包括新合金体系的开发、半固态成形技术、快速凝固技术、复合材料的开发以及超塑成形技术等。介绍了该系合金的应用情况，指出了目前存在的问题，指明了下一步工作的方向，并展望了Mg-Li合金的发展前景。