半固态AZ91D镁合金组织与性能研究

采用双螺杆机械搅拌法制浆技术与半固态流变压铸成形工艺相结合，直接在压铸机的压射室中成功地制备出优质半固态镁合金坯料，极大地节约了模具的开发费用。坯料的初生α-Mg相细小、圆整，且晶粒平均尺寸为40～60μm。电子探针分析结果表明：坯料微观组织中未见明显的溶质扩散层，在细小的网状共晶相中析出了大量的晶粒尺寸为5～10μm的二次α-Mg相；半固态流变压铸成形工艺在提高铸件致密度的同时，也提高了铸件的硬度，与液态压铸成形试样相比，其密度提高了0．33%，硬度提高了4．6％。

挤压铸造镁合金壳体件缺陷分析及对策

针对镁合金壳体件试模生产中出现的各种缺陷的特征 ,从形成机理、影响因素等进行分析 ,提出了相应的改进措施 ,最终生产出合格的铸件。试验时发现镁液浇注温度、铸型温度、比压、开始加压时间和保压时间是镁合金挤压铸造的关键工艺参数。适宜的挤压成形工艺参数为 :镁液浇注温度 690～ 72 0℃ ,铸型温度 2 0 0～ 2 5 0℃ ,开始加压时间 3～ 5s ,保压时间 10～ 2 0s。

半固态挤压铸造镁合金坯料组织与性能研究

采用双螺杆机械搅拌法制备半固态镁合金浆料,研究了半固态挤压铸造成形坯料不同部位的组织与性能。结果表明,坯料组织中初生α相呈现不规则的多边形或蔷薇状结构,其晶粒平均直径为45～65μm。坯料边缘和中心部位的组织结构明显不同,边缘处的组织更细小。半固态挤压铸造成形工艺在提高铸件致密度的同时,也提高了铸件的硬度,与液态挤压铸造成形试样相比,其密度提高了0.33%,硬度提高了7.91%。

流变压铸成形镁合金AZ91D的显微组织与性能

采用双螺杆机械搅拌法制备半固态镁合金浆料,对比研究了液态压铸与半固态流变压铸成形镁合金AZ91D的组织与性能,探讨了半固态成形镁合金铸件的热处理强化机制。试验结果表明,流变压铸成形铸件与液态压铸成形铸件在铸态时的力学性能相当;由于半固态成形减轻了铸件内部气孔、偏析等铸造缺陷,因而T4和T6热处理均明显地提高了半固态成形镁合金铸件的力学性能。研究还得出,液态压铸成形镁合金铸件经过固溶处理之后,其抗拉强度和伸长率也有所提高,但是,时效处理明显地恶化了铸件的力学性能。

压铸镁合金AZ91D摩擦磨损性能的研究

采用MM-200型磨损试验机，研究了干滑动摩擦条件下载荷和磨损时间对液态压铸成形镁合金AZ91D摩擦磨损性能的影响，借助扫描电镜探讨了材料的磨损机理。试验结果表明：当滑动速率为0．618m／s、载荷为20～250N时，液态压铸镁合金的磨损速率和摩擦因数均随着载荷的增大而增大，当载荷增大到250N之后，试样的磨损质量反而减小；随着磨损时间的增加，压铸镁合金的磨损质量损失呈线性比例增大，其摩擦因数在0．220～0．235范围内波动；T4和T6热处理对高载荷下镁合金材料的耐磨性能有一定的影响；随着载荷的增大，各种状态下镁合金材料的磨损机制均发生了由氧化磨损、剥层磨损、粘着磨损到熔化磨损的转变。

双螺杆机械搅拌半固态镁合金的组织与性能

采用双螺杆机械搅拌制浆机和半固态流变压铸成形工艺制备AZ91D镁合金半固态浆料,研究了材料性能与微观组织之间的关系．结果表明,随着镁液的浇注温度或搅拌机简体温度的降低,半固态浆料的固相率越高,初生α～Mg相晶粒变得更细小和圆整,简体温度比镁液浇注温度的影响更显著．当浆料固相率控制在30%～45%时,半固态流变压铸成形镁合金铸件具有较高的抗拉强度和延伸率；随着晶粒平均尺寸的增加,材料的力学性能逐渐降低．提出了高剪切速率下流变压铸成形非枝晶组织的形成机理．

AZ91D镁合金成形组织的研究

研究了AZ91D镁合金液态金属型、液态砂型、液态压铸成形、半固态流变压铸成形及其T6热处理后的组织特点。结果表明,半固态流变压铸成形组织中初生α相细小、圆整、分布较均匀,平均粒径为30～50μm,消除了其它成形组织中的树枝晶结构,同时生产验证该组织具有很好的薄壁件充填成形性能。

AZ91D镁合金挤压铸造组织与性能的研究

采用间接式挤压铸造成形工艺，研究了AZ91D镁合金的挤压铸造组织和力学性能。试验结果表明，由于压力损失和铸件壁厚的影响，导致铸件不同部位的凝固组织和力学性能不同。挤压铸造镁合金组织中初生α-Mg相晶粒平均尺寸为25～30μm左右，抗拉强度和伸长率分别为220MPa和2．5％；不但晶粒尺寸比半固态流变压铸成形的细小，而且其力学性能也更高。

螺杆结构和类型对半固态镁合金浆料质量的影响

研究了双螺杆结构对AZ91D半固态镁合金浆料组织的影响，并与单螺杆的制浆效果进行了比较。试验结果表明，2种高剪切速率的双螺杆制浆机均可获得固相率为15％～60％、晶粒平均直径为35～55μm的超细球团状组织。由于组合式双螺杆由输送、剪切、混合等结构元件组成，加强了剪切与混合元件捏合处熔体的均匀化和剪切效果，使得双螺杆组合式结构比单一螺距结构的混合效果更好，得到的半固态镁合金组织更细小、更圆整。单螺杆制浆机由于其剪切速率低，对物料的混合作用不强烈，制备的非枝晶组织呈条状或不规则块状分布，晶粒平均直径为60～80μm。

转速对压铸镁合金AZ91D摩擦磨损特性的影响

采用MM-200型磨损试验机研究了转速对压铸镁合金摩擦磨损性能的影响,同时对其磨损机理进行了探讨。结果表明,转速越高,压铸镁合金的磨损损失越大、摩擦因数越小。低转速时,材料的磨损机制以磨粒磨损和氧化磨损为主;高速条件下,随着磨损时间的增加,其磨损机制已转化为以剥落磨损和熔化磨损为主。T6热处理改善了高速磨损条件下镁合金材料的耐磨性能。

流变压铸与液态压铸成形AZ91D镁合金的摩擦磨损性能

采用MM-200型磨损试验机,研究了干滑动摩擦条件下液态压铸成形和流变压铸成形镁合金AZ91D的摩擦磨损性能。试验结果表明,流变压铸成形镁合金AZ91D的磨损速率和摩擦系数均比液态压铸成形试样的要高。两者的磨损速率和摩擦系数均随着载荷的增大而增大,当载荷增大到250 N之后,其磨损质量损失反而降低。随着磨损时间的增加,材料的磨损质量损失成线性比例迅速增加,摩擦系数则基本保持不变。对磨偶件的转速越高,压铸镁合金的磨损质量损失越大,摩擦系数越小。

铸型冷却速度对半固态镁合金浆料凝固组织的影响

采用不同直径型腔的铜质和铁质两种金属型,研究了铸型冷却速度对双螺杆机械搅拌法制备的半固态镁合金浆料凝固组织的影响。结果表明,随着铸型冷却速度的降低,半固态浆料的固相率升高,初生α-Mg相晶粒平均尺寸增大。采用铁质重力金属型不能制备直径大于25mm的半固态镁合金坯料,半固态浆料必须采用压铸或挤压成形的方法才能为触变成形工艺提供优质的半固态坯料。

水玻璃的磁化改性对水玻璃砂性能的影响

研究了水玻璃流速和流量对水玻璃的磁化改性效果及磁化改性对水玻璃砂表面强度的影响。

高剪切速率下半固态法制备镁合金工艺的优化

采用正交试验方法、半固态流变压铸成形工艺和高剪切速率双螺杆机械搅拌机,对半固态法制备镁合金工艺进行了优化。结果表明:搅拌机筒体温度对半固态浆料固相率和初生α-Mg相圆整度的影响最大,双螺杆剪切速率对初生α-Mg相晶粒平均尺寸的影响最大;试验条件下的最佳工艺参数为镁液浇注温度605℃,筒体温度575℃,螺杆剪切速率6 830 s-1;所得镁合金的力学性能σb=216 MPa,δ=2．3％,硬度74 HB。

低碳钢芯奥氏体不锈钢代用焊条的研究

采用半固态流变压铸成形工艺，研究了高剪切速率双螺杆机械搅拌制浆机中剪切速率对半固态镁合金浆料质量的影响规律。试验表明，在其它工艺参数相同的条件下，随着螺杆剪切速率的增大，半固态浆料的固相率降低，初生α-Mg相晶粒平均尺寸减少，剪切速率高于2730s^-1时，晶粒的圆整度变化不大；剪切速率低于1365s^-1时，组织形态明显恶化。

半固态镁合金的研究与应用

综述镁合金半固态金属浆料制备技术、组织与性能研究及工业应用等方面的研究与应用现状 ,分析了镁合金半固态成形技术的未来发展方向。

流变压铸与液态压铸成形镁合金摩擦磨损性能的比较

采用MM-200型磨损试验机,研究了干滑动摩擦条件下液态压铸成形和流变压铸成形镁合金AZ91D的摩擦磨损性能。试验结果表明,在相同试验条件下,流变压铸成形镁合金AZ91D的磨损速率和摩擦系数均比液态压铸成形试样的要高。两种材料的磨损速率和摩擦系数均随着载荷的增大而增大,当载荷增大到250N之后,其磨损质量损失反而降低。随着磨损时间的增加,材料的磨损质量损失成线性比例迅速增加,摩擦系数则基本保持不变。对磨偶件的转速越高,压铸镁合金的磨损质量损失越大,摩擦系数越小。

螺杆结构和类型对半固态镁合金浆料质量的影响

研究了双螺杆结构对AZ91D半固态镁合金浆料质量的影响,并与单螺杆的制浆效果进行了比较.试验结果表明,两种高剪切速率的双螺杆制浆机均可获得固相率为15%～60%、晶粒平均直径为35～55 μm左右的超细球团状组织.双螺杆组合式结构比单一螺距结构的混和效果更好,得到的半固态镁合金组织更细小、更圆整,但是,前者比后者维修、清理更困难.单螺杆制浆机由于其剪切速率低,对物料的混合作用不强烈,制备的非枝晶组织呈条状或不规则块状分布,晶粒平均直径为60～80 μm左右.

水玻璃磁化改性与性能探讨

研究了磁化改性中水玻璃的流速和流量对改性水玻璃砂的强度及其表面稳定性的影响。

制备型砂工件的磨损观察与分析

通过二体和三体磨损试验 ,观察到磨损形貌与实际生产中所见的类似 ,它们的磨损规律贯穿着变形、剪切、挤压及断裂 ,因此 ,在金属表面呈现出压痕、划伤和沟槽 在三体磨粒磨损试验中 ,通过 4组硬度不同的组合试验 ,结果发现 ,硬材料的磨损量大于软材料 ,这种磨损与其它磨损相比 ,是比较特殊的 磨损量大小与材料性能、载荷大小。