A356铝合金热处理工艺的数值模拟

基于Abaqus有限元分析软件,研究A356铝合金经热处理后的温度变化规律以及残余应力的大小和分布情况,并对A356铝合金进行拉伸模拟,将得到的拉伸模拟结果与实际拉伸试验结果进行对比分析。结果表明,固溶处理可以有效消除材料表面的残余应力,尤其是可以基本消除合金棱边处的残余应力,而淬火后合金的残余应力反而变大。经过时效处理后合金表面的残余应力明显减小,能有效避免裂纹的产生,在固溶温度为555℃时铝合金的残余应力最小,约为77 MPa,此时A356铝合金的抗拉强度最大,约为300 MPa,与拉伸试验结果符合。采用有限元分析软件对A356铝合金的热处理进行模拟分析,验证最佳固溶温度并计算出最小残余应力,对抗拉强度进行预测,为工程结构应用可提供一定参考。

超声处理对Al-2Cu合金凝固组织及熔体除气效果的影响

本试验研究了超声处理时间对Al-2Cu合金凝固过程中组织及熔体除气效果的影响。结果表明:采用功率为2000 W、频率为20 kHz对Al-2Cu合金熔体施加超声处理,可以获得良好的除气效果,使铸锭晶粒细化;当超声处理时间约为90 s时,晶粒细化和除气效果最佳,铸锭断面几乎100%为等轴晶,铸锭密度以及除气率分别达到了2.726 g·m^-3和67%。

2024铝合金与AZ91镁合金的C_(2)Cl_(6)除气研究

对比研究了C_(2)Cl_(6)对2024铝合金及AZ91镁合金的除气效果。结果表明,2024铝合金及AZ91镁合金的最高除气率可分别达44.8%及41.8%,此时熔体含氢量分别达到0.096 cm3/(100 g)和11.3 cm3/(100 g)。就添加量而言,AZ91镁合金比2024铝合金所需的C_(2)Cl_(6)添加量要大一些(前者为2%~3%,而后者约为1%)。C_(2)Cl_(6)对AZ91镁合金有明显的细化效果。并测试和分析了除气后合金的力学性能。除气后,铝合金和镁合金的力学性能均提高。

超声处理对Al-5Si合金除气效率的影响

考察了超声处理对Al-5Si合金除气效率的影响,对超声除气的机理进行了分析。研究发现,恰当的超声处理时间对合金有良好的除气效果;当超声处理时间为60〜120s时,铸锭的除气效果比较理想,密度和除气率最大值分别达到2.6613 g/cm^3和69.0%;同时,超声处理可使共晶Si颗粒变得分散和均匀;采用C2Cl6除气剂-超声联合处理可在短时间内达到良好除气效果,具有很高的除气效率。

熔铸工艺条件对Mg-6Zn-0.5Y合金铸锭密度的影响

试验研究了熔体温度、保温时间、冷却速度和C2Cl6除气剂添加量对Mg-6Zn-0.5Y合金铸锭密度的影响。结果表明:RPT(减压凝固法)铸锭密度随着熔体温度升高而降低,这表明氢含量随着温度的升高而增加;在相同的保温温度下,随着熔体保温时间延长,RPT铸锭密度逐渐降低,这表明氢含量随保温时间的延长而缓慢增加;在相同熔体温度下,随着熔体凝固冷却速度增加,铸锭密度逐渐增加;当熔体在720℃下分别添加占熔体质量的1%、3%和5%的C2Cl6除气剂处理时,铸锭的密度均比未处理的铸锭密度大,当C2Cl6用量为3%时,铸锭密度达到最大值,从1.8649 g/cm3增加到1.877 4 g/cm3,表明具有最佳的除氢效果。