铝合金半固态成形工艺及力学性能的研究现状

新型的成形技术——半固态成形技术(SSM)是一种近终成形(Near-net-shape)的成形工艺。和传统的成形工艺相比，具有一系列突出的优点：成形温度低；成形件力学性能好，较好的综合了固态金属模锻与液态压铸成形的优点。阐述了铝合金半固态成形技术的主要工艺方法及工艺参数与传统的液态压铸成形的差异，并阐述了半固态成形件在不同状态下的力学性能。     

电磁搅拌作用下非树枝晶铝合金组织演变过程的数学描述

研究了电磁搅拌法制备半固态铝合金原材料工艺中 ,主要工艺参数 (磁场强度和冷却速度 )与非树枝晶组织之间的关系 ,半定量地描述了非树枝晶组织的演变过程 ,给出了非树枝晶组织参数随着磁场强度和冷却速度变化的数学关系 ,为合理选择工艺参数提供了理论指导。     

铝合金连铸工艺参数的辅助优化

采用有限差分方法，自行开发了连铸过程的凝固温度场模拟软件。通过调整工艺参数，对A356铝合金圆柱坯垂直连铸过程温度场进行了模拟，利用固一液界面形状及位置参数确定了合适的工艺参数。根据该工艺参数进行了相应的连铸试验，并将实测时间．温度历程曲线和固，液界面形状及位置分别与模拟结果进行了对比。结果表明，可以利用该软件对铝合金连铸工艺参数进行辅助优化。     

计算机模拟在铝合金半固态压铸中的应用

在试制铝合金半固态压铸汽车零件过程中，引入计算机模拟技术用于充型过程的预测与缺陷的预防，实现了充型工艺系统的优化设计。通过实样压铸的成形外观和模拟结果以及内部缺陷的无损探伤和模拟的流场相比较，均表明模拟与实际结果符合良好。计算机模拟，对于充型过程所可能伴随的铸造缺陷可作出较为准确的预测，并提出改进的方向。通过实现半固态压铸的高速压射过程的数值可视化，对工艺方案和工艺过程的优化将有很好的参考作用。     

铸造模拟在大型复杂铸铁件上的实用研究

使用计算机进行铸造模拟有助于复杂铸铁件的铸造工艺设计,流动和凝固解析的结果可以作为日常确定方案时的重要参考.利用凝固解析功能确立了独特的使用方法,可以预测和优化大型铸铁件的打箱时机,预测铸件热处理时的铸件温度分布,以及采用简易模型进行铸件内部应力的估算.这些方法对铸铁件生产是行之有效的.     

铸造过程计算机模拟技术的应用

介绍计算机模拟技术在铸造过程中的作用,导入方法以及典型的实例。对模拟所必须具备的三维CAD知识进行了简要解说。该技术在辅助铸造工艺设计,优化工艺方案以及缺陷分析等方面可以提供有力的支持。该技术的普及将有利于铸造产品质量的全面提高。     

高速喷射电沉积镍工艺研究

利用自行研制的高速喷射电沉积装置电沉积镍。研究了电流密度与沉积速率的关系,并将所得沉积层与槽镀沉积层进行比较。结果表明：采用此装置,允许使用的极限电流密度及沉积速度均增大,所得沉积层硬度值（Ｈｖ）比一般槽镀层高出２００左右,镀层生形态由枝晶生长转变为柱状生长。     

再结晶晶界对合金钢锭Cr元素均匀化扩散的影响

从晶界扩散的角度对含Cr钢锭锻后扩散加快的现象进行了实验验证和理论解释。首先由粗、细两种晶粒的Cr元素扩散偶的均匀化退火数据,得到细晶晶界加快了Cr元素的体扩散。基于锻造变形再结晶细化晶粒的作用,推断锻后再结晶晶界对Cr原子的扩散具有加速作用。在此基础上,对锻后扩散退火的钢锭中Cr元素的分布进行了测定,得出锻后Cr元素的扩散系数大于锻前。此与晶界加快扩散的结果相一致,证明了锻后细晶加速了Cr原子的扩散。     

热变形对A356金属型铸件性能和组织的影响

热变形会改变金属型铸件的力学性能和组织,针对铸件相同部位的不同变形量及不同部位的相同变形量,研究了其热变形前后性能和组织的差异.结果表明,热变形不仅可以有效地消除铸造缺陷,而且使共晶硅颗粒呈有序分布,从而提高了金属型铸件的伸长率,试样同一部位的伸长率从铸态的2.1%提高到热变形态的11.0%;不同部位的试样在经过变形量为20%的热变形后,伸长率分别提高到6.1%、7.86%和8.7%.     

钢锭内部孔隙性缺陷锻合过程的数值模拟

通过比较圆柱体试样内部孔洞锻合过程的模拟计算结果和实验结果,确立了钢锭内部孔隙性缺陷锻合过程的模拟法,并对长孔型缺陷和短孔型缺陷的锻合过程进行了计算,得到各类孔洞的闭合规律,且定量给出了不同位置处孔洞闭合时所需的临界压下率。从孔洞闭合的力学本质角度,对钢锭内部的等效应变分布情况进行了研究。结果表明,孔洞的闭合完全是由于应力集中并达到一定程度的变形所引起的。其中,四面体孔最难闭合,为所有孔洞锻合所需临界压下率的上限值。锻合区域的给出,为制订锻造工艺提供了理论依据。