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Forced convection rheoforming process for preparation of 7075 aluminum alloy semisolid slurry and its numerical simulation 被引量:13
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作者 周冰 康永林 +3 位作者 朱国明 郜俊震 祁明凡 张欢欢 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2014年第4期1109-1116,共8页
A self-developed forced convection rheoforming (FCR) machine for the preparation of light alloy semisolid slurry was introduced. The microstructure characteristics of 7075 aluminium alloy semisolid slurry at differe... A self-developed forced convection rheoforming (FCR) machine for the preparation of light alloy semisolid slurry was introduced. The microstructure characteristics of 7075 aluminium alloy semisolid slurry at different stirring speeds prepared by the FCR process were analyzed. The experimental results suggest that with the increase of the stirring speed, the mean grain size of the semisolid decreases and the shape factor as well as the number of primary grains increase. Meanwhile, the preparation process of semisolid slurry was numerically simulated. The flow characteristics of the melt in the device and the effect of the stirring speed on temperature field and solid fraction of the melt were investigated. The simulated results show that during the preparation process of semisolid slurry, there is a complex convection within the FCR device that obviously changes the temperature field distribution and solid fraction of the melt. When the convection intensity increases, the scope of the undercooling gradient of the melt is reduced and temperature distribution is improved. 展开更多
关键词 7075 aluminum alloy forced convection rheoforming (FCR) semisolid slurry PREPARATION numerical simulation
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Effects of rheoforming on microstructures and mechanical properties of 7075 wrought aluminum alloy 被引量:13
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作者 郭洪民 杨湘杰 +2 位作者 王家宣 胡斌 朱光磊 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2010年第3期355-360,共6页
It is economically advantageous to cast wrought aluminum alloys directly into near-net-shape components.The objective of the present work is to take advantage of the rheoforming with 7075 alloy to improve the competit... It is economically advantageous to cast wrought aluminum alloys directly into near-net-shape components.The objective of the present work is to take advantage of the rheoforming with 7075 alloy to improve the competitiveness of this emerging technology in the manufacture of wrought aluminum alloy.High quality semi-solid slurry was produced,in which primary α(Al) presents in diameter of 62 μm and shape factor of 0.78 and features no eutectics entrapped.Higher forming pressure results in small grain size,improved shape factor and higher density.Especially,rheoforming can effectively reduce the occurrence of hot tearing.The average yield strength and elongation of the rheoformed samples in the T6 condition are 483 MPa and 8%,respectively. 展开更多
关键词 7075 Al alloy rheoforming semi-solid processing
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Semi-solid processing of hypereutectic A390 alloys using novel rheoforming process 被引量:10
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作者 M.TEBIB J.B.MORIN +1 位作者 F.A JERSCH X.GRANT CHEN 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2010年第9期1743-1748,共6页
The feasibility of semi solid processing of hypereutectic A390 alloys using a novel rheoforming process was investigated. A combination of the swirl enthalpy equilibration device (SEED) process, isothermal holding u... The feasibility of semi solid processing of hypereutectic A390 alloys using a novel rheoforming process was investigated. A combination of the swirl enthalpy equilibration device (SEED) process, isothermal holding using insulation and addition of solid alloy during swirling was introduced as a novel method to improve the processability of semi solid slurry. The effects of isothermal holding and the addition of solid alloy on the temperature gradient between the centre and the wall and on the formation of a(Al) particles were examined. In additional tests, phosphorus and strontium were added to the molten metal to refine the primary and eutectic silicon structure to facilitate semi solid processing. The results show that the combination of the SEED process with two additional processing steps can produce semi-solid A390 alloys that can be rheoprocessed. The microstructure reveals an adequate amount of non-dendritic a(Al) globules surrounded by liquid, which greatly improves the processability of semi-solid slurry. 展开更多
关键词 semi-solid forming rheoforming process hypereutectic A390 alloys MICROSTRUCTURE
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Simulation of temperature field and metal flow during continuous semisolid extending extrusion process of 6201 alloy tube 被引量:3
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作者 管仁国 赵占勇 +2 位作者 钞润泽 连超 温景林 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2012年第5期1182-1189,共8页
A continuous semisolid extending extrusion (CSEP) method was proposed. Temperature field and metal flow during continuous semisolid extending extrusion process of 6201 alloy tube were studied. During the process, th... A continuous semisolid extending extrusion (CSEP) method was proposed. Temperature field and metal flow during continuous semisolid extending extrusion process of 6201 alloy tube were studied. During the process, the temperature in the roll-shoe cavity decreases gradually, and the isothermal lines of the alloy deviate from the shoe side to the work roll side in the roll–shoe gap. Metal flow velocity decreases gradually from the surface of the work roll to the surface of the shoe. In the extrusion mould, alloy temperature decreases gradually from the entrance to the exit and from the center to the sidewall of the mould. The extending cavity is radially filled with the alloy. The flow lines in the tube corresponding to the centers of the splitflow orifices and the welding gaps are dense, and the corresponding harness values are high; there are 8 transitional bands between them. In order to prepare 6201 alloy tubes with good surface quality, the pouring temperature from 750 ℃ to 780 ℃ was suggested. 展开更多
关键词 6201 aluminum alloy SEMISOLID rheoforming extrusion EXTENDING TUBE temperature
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半固态流变成形通用性能试样模具设计 被引量:13
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作者 张励忠 杜云慧 +4 位作者 张鹏 邢书明 何书华 刘金香 焦众生 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2003年第2期42-44,共3页
针对半固态流变成形中存在液相偏析、显微疏松、充型不完整及夹渣等常见缺陷 ,详细研究并优化了压室尺寸与结构、料饼、浇道及其集渣、排气系统 ,并据此设计了一套材料性能试样半固态流变成形通用模具。该模具可用于各种常用合金的拉伸... 针对半固态流变成形中存在液相偏析、显微疏松、充型不完整及夹渣等常见缺陷 ,详细研究并优化了压室尺寸与结构、料饼、浇道及其集渣、排气系统 ,并据此设计了一套材料性能试样半固态流变成形通用模具。该模具可用于各种常用合金的拉伸、冲击、疲劳、断裂韧性、摩擦磨损等多种性能试样的半固态流变成形。试验结果表明 ,经该模具挤铸出的试件 ,成品率达 98%以上 ,加工余量小于 3mm ,尺寸公差等级可达IT9,表面粗糙度Ra≤ 6.3 μm。 展开更多
关键词 半固态 流变成形 性能检验 模具
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半固态镁合金流变成形技术及装备 被引量:12
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作者 罗吉荣 肖泽辉 +3 位作者 宋象军 毛有武 吴广忠 吴树森 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期45-46,共2页
研究了镁合金半固态流变成形技术及装备。结果表明 :多功能螺纹元件组合的双螺杆制浆装置制备的浆料晶粒细小 (10~ 5 0 μm) ,固相率可在 5 %~ 5 0 %范围内调整 ;封闭式加热保温、快开快关控制的浆料存储与输送装置 ,较好地解决了浆... 研究了镁合金半固态流变成形技术及装备。结果表明 :多功能螺纹元件组合的双螺杆制浆装置制备的浆料晶粒细小 (10~ 5 0 μm) ,固相率可在 5 %~ 5 0 %范围内调整 ;封闭式加热保温、快开快关控制的浆料存储与输送装置 ,较好地解决了浆料连续制备与间歇压铸的配套 ;生产的半固态压铸件 ,强度提高了 2 0 展开更多
关键词 镁合金 半固态 流变成形
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半固态合金流变成形技术的研究现状与发展 被引量:29
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作者 冯鹏发 唐靖林 +1 位作者 李双寿 曾大本 《铸造》 CAS CSCD 北大核心 2004年第12期963-967,共5页
系统总结了半固态合金流变成形技术的研究进展和工业应用现状。按照半固态浆料的制备方法及制浆与成形之间的关系,分别介绍了机械搅拌式流变铸造、电磁搅拌式流变射铸、倾斜板浇注式流变铸造、液相线铸造(模锻)和Semi SolidRheocasting(... 系统总结了半固态合金流变成形技术的研究进展和工业应用现状。按照半固态浆料的制备方法及制浆与成形之间的关系,分别介绍了机械搅拌式流变铸造、电磁搅拌式流变射铸、倾斜板浇注式流变铸造、液相线铸造(模锻)和Semi SolidRheocasting(SSRTM)技术的成形原理、技术特点、设备结构和工业应用现状,分析了其发展前景。 展开更多
关键词 流变成形 浆料制备 非枝晶半固态合金
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半固态加工制浆技术的研究进展 被引量:14
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作者 张小立 李廷举 +3 位作者 谢水生 王同敏 曹志强 金俊泽 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1495-1500,共6页
概述了半固态金属加工制浆工艺的发展以及研究现状,介绍了具有代表性的几种半固态加工技术及其相应的制浆技术,总结了强制对流条件下非枝晶组织的形成机制。流程简洁、成本低廉的流变成形工艺路线成为当前的发展方向,形成具有高密度晶... 概述了半固态金属加工制浆工艺的发展以及研究现状,介绍了具有代表性的几种半固态加工技术及其相应的制浆技术,总结了强制对流条件下非枝晶组织的形成机制。流程简洁、成本低廉的流变成形工艺路线成为当前的发展方向,形成具有高密度晶核的半固态浆料是获取高质量半固态加工部件的必要条件。 展开更多
关键词 半固态金属加工 制浆技术 半固态浆料 流变成形
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AZ91D半固态流变压铸成形的研究 被引量:15
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作者 肖泽辉 罗吉荣 +3 位作者 吴树森 李东南 毛有武 宋象军 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2004年第2期41-42,共2页
采用双螺杆机械搅拌方式制备半固态浆料;研究了AZ91D镁合金半固态浆料的流变压铸成形工艺。结果表明:压射压力在40~50MPa,压射充型速度在10~15m/s内,固相率在10%~60%的浆料都能流变压铸成薄壁圆形铸件;半固态流变压铸成形比液态压铸... 采用双螺杆机械搅拌方式制备半固态浆料;研究了AZ91D镁合金半固态浆料的流变压铸成形工艺。结果表明:压射压力在40~50MPa,压射充型速度在10~15m/s内,固相率在10%~60%的浆料都能流变压铸成薄壁圆形铸件;半固态流变压铸成形比液态压铸成形的强度、伸长率分别提高37%、44%,并可施以热处理,进一步提高性能,易于实现"净近成形"。 展开更多
关键词 半固态 镁合金 流变压铸
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A356.2合金半固态浆料的在线制备技术 被引量:14
10
作者 冯鹏发 唐靖林 +1 位作者 李双寿 曾大本 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期13-21,共9页
利用自行研制的双向多级速电磁搅拌装置,研究“熔体处理+双向电磁搅拌”半固态浆料复合制备技术。结果表明:该技术制备浆料效率较高,可实现A356.2合金半固态浆料的在线制备。在冷速较快的情况下,降低浇注迥度可以大大缩短半固态... 利用自行研制的双向多级速电磁搅拌装置,研究“熔体处理+双向电磁搅拌”半固态浆料复合制备技术。结果表明:该技术制备浆料效率较高,可实现A356.2合金半固态浆料的在线制备。在冷速较快的情况下,降低浇注迥度可以大大缩短半固态浆料的制备时间;在冷却速度较快、搅拌速度较低的情况下,提高搅拌频率不但有助于改善晶粒形貌,而且具有相当的晶粒细化作用。选取如下技术参数:加入0.03%Ti(Al—5Ti—B)(质量分数)和0.04%Sr(Al—10Sr)进行熔体处理、正一反无间歇双向搅拌、浇注温度640℃、搅拌频率25~30Hz、输出电压220V、单向搅拌时间5s、搅拌时间67s,可获得形状系数大于0.8、初生晶粒尺寸在80~90μm之间的A356.2半固态浆料。 展开更多
关键词 A356.2合金 在线制备 熔体处理 双向电磁搅拌 流变成形
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低过热度电磁铸造合金组织与性能 被引量:5
11
作者 王平 郑连辉 +1 位作者 路贵民 崔建忠 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期738-740,共3页
采用电子显微镜、图象分析仪及维氏硬度计,研究了近液相线电磁铸造(NLEMC)、电磁铸造(EMC)、近液相线铸造(NLC)合金浆料的显微组织,并对其流变成形件的硬度进行了测定.结果表明,近液相线电磁铸造(NLEMC)合金浆料的组织为细小、均匀的等... 采用电子显微镜、图象分析仪及维氏硬度计,研究了近液相线电磁铸造(NLEMC)、电磁铸造(EMC)、近液相线铸造(NLC)合金浆料的显微组织,并对其流变成形件的硬度进行了测定.结果表明,近液相线电磁铸造(NLEMC)合金浆料的组织为细小、均匀的等轴晶组织,其晶粒平均等积圆直径为32.8μm,其流变成形件的维氏硬度值为122.8Hv,均优于电磁铸造(EMC)和近液相线铸造(NLC)的合金组织与流变成形件的性能.并讨论了NLEMC晶粒细化的机理. 展开更多
关键词 近液相线 电磁铸造 流变成形 组织 硬度
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半固态压铸技术研究发展现状 被引量:8
12
作者 贺睿 李雷 +1 位作者 王强 谢水生 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2009年第13期36-40,共5页
回顾了半固态压铸技术的发展历史,介绍了其国内外研究现状,包括半固态金属触变压铸和流变压铸工艺,重点介绍了铝合金及镁合金半固态压铸技术研究及应用现状,讨论了半固态压铸成形技术存在的问题及发展策略。
关键词 半固态成形 压铸 流变成形 触变成形
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镁合金半固态浆料制备与成形技术研究进展 被引量:10
13
作者 陈刚 郑顺奇 +1 位作者 王岩 王斌锋 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期116-120,共5页
介绍应变诱导法、机械搅拌法和电磁搅拌法等镁合金半固态浆料制备方法和半固态流变成形与触变成形技术的研究和应用现状,展望镁合金半固态成形技术研究发展前景。
关键词 镁合金 半固态浆料 流变成形 触变成形
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流变压铸YL112铝合金的微观组织特征 被引量:20
14
作者 郭洪民 杨湘杰 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期400-408,共9页
将剪切低温浇注半固态(LSPSF)浆料制备工艺与传统高压铸造工艺衔接,研究出一种半固态浆料直接成形工艺——流变压铸技术。结果表明:LSPSFI艺可在15~20s制备出初生α(Al)形状因子为0.93,晶粒尺寸为70μm且分布均匀,初生α(Al... 将剪切低温浇注半固态(LSPSF)浆料制备工艺与传统高压铸造工艺衔接,研究出一种半固态浆料直接成形工艺——流变压铸技术。结果表明:LSPSFI艺可在15~20s制备出初生α(Al)形状因子为0.93,晶粒尺寸为70μm且分布均匀,初生α(Al)内部没有夹裹液相的YL112铝合金半固态浆料:与传统压铸相比,流变压铸可改善YL112合金铸件的微观组织,半固态浆料在二次凝固中发生体积凝固,铸件微观组织细小且分布均匀。该LSPSF流变铸造工艺与传统压铸工艺衔接简便,半固态浆料输送平稳,具有较强的可操作性。 展开更多
关键词 流变成形 半固态 微观组织 压铸 YL112铝合金
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流变成形浆料制备技术发展动向及其对策 被引量:32
15
作者 杨湘杰 郭洪民 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期1-4,共4页
出了流变成形对半固态浆料的质量要求 ,归纳了与流变成形相应的半固态浆料制备新工艺。指出半固态金属流变成形的关键技术为如何快速获得理想的等轴非枝晶半固态组织 ,固相率、晶粒形状、晶粒尺寸和粘合度是表征半固态浆料的主要指标。... 出了流变成形对半固态浆料的质量要求 ,归纳了与流变成形相应的半固态浆料制备新工艺。指出半固态金属流变成形的关键技术为如何快速获得理想的等轴非枝晶半固态组织 ,固相率、晶粒形状、晶粒尺寸和粘合度是表征半固态浆料的主要指标。介绍了低转速输送管控制浇注制备半固态浆料的新工艺 ,半固态组织的主要指标可达到 :①形状因子 1.0 8~ 1.3 6;②固相率 2 0 %~ 60 % ;③晶粒平均直径 40~ 10 0 μm ;④固相体积粘合度小于 0 .2 2。介绍了等轴非枝晶形成机理的研究现状 ,指出微观组织数值模拟技术是研究等轴非枝晶形成机理的新趋势、新思路 ,采用元胞自动机模拟技术对其进行了初步研究。 展开更多
关键词 流变成形 浆料制备 等轴非枝晶
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铝、镁合金半固态浆料的制备与流变成形新工艺 被引量:9
16
作者 滕海涛 熊柏青 +3 位作者 张永安 李廷举 张小立 谢水生 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期1019-1024,共6页
介绍了阻尼冷却管法制备A356铝合金半固态浆料工艺的实验装置及其原理,并进行不同浇注温度的系列实验。结果表明:由于阻尼冷凝管的冷却和搅拌作用,熔体浇注温度越低,在两相温度区间内生成的游离晶核就越多,制备得到半固态铸件的晶粒尺... 介绍了阻尼冷却管法制备A356铝合金半固态浆料工艺的实验装置及其原理,并进行不同浇注温度的系列实验。结果表明:由于阻尼冷凝管的冷却和搅拌作用,熔体浇注温度越低,在两相温度区间内生成的游离晶核就越多,制备得到半固态铸件的晶粒尺寸就越小,且球化程度越高。在此实验原理及结果分析的基础上,设计真空吸铸-阻尼冷却装置,近液相线温度的AZ91D镁合金液在冷却、剪切的作用下,由液态转变为半固态浆料,然后进入模具完成充型,实现镁合金半固态浆料的制备与铸件流变成形一体化;半固态镁合金熔体具有触变性及更高的黏度,以平稳、层流的充型方式完成充型,能够有效地改善成形件的质量。 展开更多
关键词 阻尼冷却管法 真空吸铸工艺 半固态浆料 流变成形 显微组织
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半固态A356铝合金浆料的充填行为及组织分布 被引量:6
17
作者 白月龙 毛卫民 汤国兴 《材料研究学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期602-606,共5页
采用流变压铸方法研究了低过热度浇注和弱电磁搅拌制备的半固态A356铝合金浆料的充填行为和组织分布,结果表明:采用该技术制备的半固态A356铝合金浆料,其组织形态优良,经过感应均热后,浆料内部的温度场分布均匀,初生α-Al晶粒更圆整.... 采用流变压铸方法研究了低过热度浇注和弱电磁搅拌制备的半固态A356铝合金浆料的充填行为和组织分布,结果表明:采用该技术制备的半固态A356铝合金浆料,其组织形态优良,经过感应均热后,浆料内部的温度场分布均匀,初生α-Al晶粒更圆整.半固态A356铝合金的浆料温度、压射比压和冲头速度对浆料的充填行为有较大的影响.较高的浆料温度、压射比压和冲头速度都有利于半固态铝合金浆料的充填.在本文的实验条件下,合适的浆料温度为585~595℃,压射比压为15~25 MPa,冲头速度为0.072~0.12m/s.得到的流变压铸件的组织分布均匀,无明显的固液相偏析. 展开更多
关键词 半固态 A356铝合金 流变成形 显微组织
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强制对流搅拌制备铝合金半固态浆料及其组织演变 被引量:8
18
作者 周冰 康永林 +2 位作者 郜俊震 祁明凡 张欢欢 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期61-68,共8页
采用自主研发的强制对流搅拌装置(FCR),研究筒体温度、浇注温度和搅拌速度对A356铝合金半固态组织的影响规律,探讨半固态浆料制备过程中的凝固行为。结果表明:适当降低浇注温度、筒体温度和提高搅拌速度均有利于半固态浆料组织的... 采用自主研发的强制对流搅拌装置(FCR),研究筒体温度、浇注温度和搅拌速度对A356铝合金半固态组织的影响规律,探讨半固态浆料制备过程中的凝固行为。结果表明:适当降低浇注温度、筒体温度和提高搅拌速度均有利于半固态浆料组织的改善,能够制备晶粒细小、圆整、分布均匀的半固态组织;当浇注温度为620~630℃、筒体温度为570~580℃、筒体转速为200 r/min以上时,均能获得理想的半固态浆料,其初生固相颗粒平均直径在80μm以下,形状因子在0.75以上;强制对流搅拌装置极大地改变了传统凝固条件下熔体依靠传导单向传热和扩散缓慢传质的状态,使熔体的温度场和成分场趋于一致,破坏了枝晶生长的条件,有利于获得较好的半固态组织。 展开更多
关键词 A356铝合金 半固态 强制对流 流变成形 组织演变
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制浆-成形分离式铝合金流变成形技术 被引量:5
19
作者 冯鹏发 唐靖林 +1 位作者 李双寿 曾大本 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期239-247,共9页
采用自主研制的双向多级速电磁搅拌装置、浆料转移工具和涂料、阶梯板流变性能试件和半固态合金压铸模具,开发出一种半固态合金浆料制备系统与工件成形系统分离的铝合金流变成形技术。结果表明:该技术可在20~25 s内制备出形状因子为0.8... 采用自主研制的双向多级速电磁搅拌装置、浆料转移工具和涂料、阶梯板流变性能试件和半固态合金压铸模具,开发出一种半固态合金浆料制备系统与工件成形系统分离的铝合金流变成形技术。结果表明:该技术可在20~25 s内制备出形状因子为0.85左右,晶粒尺寸为70~80μm(空冷尺寸)的A356合金半固态浆料,实现制浆设备与成形设备“一对一”配套;可在浆料温度下降不超过3℃的情况下,实现合金浆料从制备系统到压铸机压室的平稳输送;试件的抗拉强度和伸长率分别比液态压铸提高11.6%~18.2%和42.5%~50%;该流变成形技术与传统的成形技术衔接简便。 展开更多
关键词 A356铝合金 流变成形 浆料制备 工件成形 浆料输送
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镁合金半固态双辊板带流变成形试验研究 被引量:5
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作者 张莹 耿茂鹏 +1 位作者 饶磊 谢水生 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2005年第10期10-12,共3页
介绍了半固态镁合金的双辊板带流变成形的试验研究过程,分析了搅拌时间、剪切速度、浇铸温度、金属液的静置时间等一些工艺参数对半固态镁合金板带组织结构的影响,通过实验得到了最优的工艺参数。
关键词 镁合金 半固态 流变成形 工艺参数
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