ECAP变形及半固态等温处理对Al-25%Si合金组织和性能的影响

对铸态Al-25%Si合金进行等通道转角挤压(ECAP),并结合半固态等温处理技术,研究了ECAP挤压及半固态等温处理工艺参数对合金微观组织和室温拉伸性能的影响。利用光学显微镜观察分析微观组织,拉伸试验机测试室温拉伸性能,以及扫描电子显微镜分析断口形貌。研究结果表明,ECAP变形能够有效地细化Al-25%Si合金中的初生硅相,其平均直径由铸态的117.9μm降至31.9μm,同时形状因子也由0.12提升至0.40。ECAP后的常温力学性能也得到明显提升,其抗拉强度也由铸态的96 MPa提升至200 MPa,伸长率由1.04%提升至3.25%。在半固态加热过程中,初生硅的形状因子随等温温度的提升和时间的延长呈先增后降的趋势。在590℃保温10min,其形状因子最高为0.62。

AZ91D镁合金在半固态等温热处理中的组织演变

研究了未变质处理和变质处理的AZ91D镁合金在半固态等温热处理过程中的组织演变 ,并对其组织演变机理进行了探讨。结果表明 :AZ91D镁合金在液固相区 5 70℃等温处理时 ,未变质处理的δ相由粗大的树枝晶演变为大块状 ,随后δ相发生熔化分离 ,并在半固态等温过程中演变为球状 ,初生相最小尺寸可达 5 0～ 80μm ;变质处理的初生δ相由等轴晶演变为小块状 ,随后进一步熔化分离为更细小的块状 ,接着逐渐演变为球状组织 ,初生相最小尺寸可达 2 0～ 60 μm。等温处理时间过长时 。

变质剂对ZA27合金半固态等温热处理组织的影响

研究了变质剂 Ti、B- Ti及 Zr对 ZA2 7合金铸态组织和半固态等温热处理组织的影响。结果表明 :Zr的变质效果最好 ,下来依次是 B- Ti、Ti;经半固态等温热处理后都可获得触变成形所需的半固态非枝晶组织 ,但变质组织越细 ,越易获得良好的非枝晶组织 ,变质效果越差 ,需要热处理的时间越长或温度越高。

Al-Ti-B对AZ91D镁合金半固态等温热处理组织的影响

通过对等温热处理温度和保温时间等工艺参数的控制,研究变质剂Al-Ti-B对AZ91D镁合金半固态等温热处理组织的影响。结果表明:随着等温时间的延长,未变质处理的镁合金组织将由树枝晶变成近球状组织,变质处理的镁合金组织将由树枝晶变成细小的球状组织,都将逐渐的合并长大。保温温度越高,半固态重熔和α相演变过程越快,粗化长大后,晶粒间的合并现象越严重;保温温度过高或保温时间过长,试样易发生变形,同时,球状晶粒也容易趋于长大。但经过Al-Ti-B变质处理,其组织越细,越易获得良好的非枝晶组织,需要热处理的时间越短或温度越低。

ZA27合金在半固态等温热处理中的相变研究

将ZA2 7合金铸锭重新加热到固液两相区进行等温热处理 ,研究了等温热处理过程中发生的主要相变。结果发现 :在半固态等温热处理过程中 ,富锌的共晶组织向α相扩散溶解 ,促使α相发生共析反应 ,未熔共晶体及共析体中的 β相长大以及原α相晶粒边缘部分熔化。

ZA84镁合金在半固态等温热处理过程中的组织演变

研究了ZA84镁合金在半固态等温热处理过程中的组织演变。研究结果表明,通过半固态等温热处理制备非枝晶组织ZA84合金是可能的。当ZA84合金经570℃×120min半固态等温热处理后,可获得液相率为22%和未熔初生相颗粒尺寸为57μm的非枝晶组织。ZA84合金在半固态等温热处理过程中的组织演变主要包括最初的粗化、组织分离和球化3个阶段,没有发现球状晶粒最后的粗化。

变形的AZ91D镁合金半固态等温压缩的力学行为

为了了解等径道角挤压(ECAE)的AZ91D镁合金在半固态压缩变形中的力学特征,利用半固态温压缩实验、Gleeble1500实验机和金相显微镜对其在半固态压缩变形中的力学行为进行了研究.结果表明:ECAE的AZ91D镁合金在半固态等温压缩中变形由固相晶粒本身的塑性变形、液相包围着固相晶粒的滑动和转动构成;该材料的真应力-真应变曲线由应力激增阶段、应力下降阶段、稳态阶段和应力增加阶段组成;随保温时间的增加或变形温度的升高,获得相同应变量的真应力明显下降,稳态应力和峰值应力也明显下降;随应变速率的增加,稳态应力增加.

AZ91D镁合金的压缩形变组织及半固态等温组织演变

研究了AZ91D镁合金在应变诱发熔化激活(SIMA)处理过程中变形量对形变组织的影响以及半固态等温组织的演变,并对半固态组织球状化演变机理进行了分析。结果表明,合金在350℃变形时,随着形变量的增加,合金的原始组织由树枝晶演变为碎块晶,晶粒内存在位错、孪晶缺陷;在550℃等温处理时,随等温时间的延长,α相由树枝晶逐渐演变为团块状、多边形状,最后演变为球状晶,等温时间过长,晶粒会发生合并长大。

半固态等温热处理对AZ91D镁合金组织的影响

研究了 AZ91 D镁合金在半固态等温热处理过程中 ,等温时间、等温温度对其组织形态和初生相尺寸的影响 .研究发现 :在升温过程中 ,晶界处的共晶组织 (δ+γ)中的 γ相先发生溶解 ,之后 ,随着温度进一步升高 ,δ相又发生熔化分离 ,并在等温处理过程中逐渐变为球状 .当等温时间过长时 ,球状颗粒有长大的趋势 ,结果表明 :在 570℃时保温 60 min,可得到初生相尺寸在 50～ 80 μm的球状组织 .

压缩形变大体积镁合金坯料半固态等温组织演变

研究了大体积AZ91D镁合金在SIMA法制备半固态浆料过程中组织的演变规律,并对半固态组织球状化演变的影响因素进行了分析.结果表明:合金在550℃等温处理时,α相在升温阶段就开始由树枝晶向团块状转变,随等温时间的延长再由团块状逐渐演变为多边形状,最后演变为球状晶;若等温时间过长,晶粒会发生合并长大;随着等温温度的升高,组织的球状化速度加快,相同等温时间下晶粒的平均尺寸减小;随着保温时间延长,晶粒圆整度明显改善;增加预形变量将促进半固态等温时枝晶形貌的转变,形变量越大的试样转变为球状晶的速度越快,所需时间越短.

预变形SiCp/ZA27复合材料在半固态等温热处理过程中组织的扫描电镜观察

用扫描电镜观察了预变形SiCp/ZA27复合材料在460℃等温热处理过程中的组织变化。结果表明,该复合材料的微观组织在此过程中经历了四个阶段:初期的快速粗化阶段、组织分离阶段、晶粒球状化阶段和最后的粗化阶段。当预变形量为20%时,初生晶由原来的具有不同方向的织构胞和粗短枝晶依次转变为少晶界的均匀组织、相互独立的细小多边形晶粒、15min时的球状晶粒和之后粗化了的球状晶粒。组织分离完成之后,晶粒的尺寸和形状系数随时间逐渐增大。当变形量为5%时,要获得球状晶必须处理80min以上,且所得晶粒尺寸大。

半固态等温热处理AZ91D镁合金的显微组织及压缩变形行为

研究了AZ91D镁合金半固态等温热处理后的组织及其压缩变形行为。结果表明,AZ91D镁合金经570℃×60min半固态等温热处理后,枝晶组织特征已不明显。此外,AZ91D镁合金经570℃×60min半固态等温热处理后,半固态压缩应力在压缩应变近似为0.025时达到最大值,然后随着压缩应变的增加而逐渐减小,最后几乎保持不变;进一步,其半固态压缩变形应力还随着变形温度降低或变形速率增加而增加。

半固态等温热处理对K4169合金组织和性能的影响

研究了等温热处理温度和保温时间等工艺参数对K4169高温合金半固态组织演变和力学性能的影响。结果表明,半固态等温热处理可以将K4169高温合金铸态组织中的枝晶转变为球形晶粒组织,在升温过程中晶界处部分γ相发生溶解,随着温度的升高,γ+γ′共晶相开始熔化,初生γ相在等温处理中逐渐演变为球状;等温温度越高,半固态重熔和初生γ相的演变过程越快,等温温度过高或保温时间过长,试样易发生变形且球形晶粒趋于长大;K4169高温合金半固态等温热处理时的最佳热处理工艺为加热温度1310℃左右,保温时间为90～120min,或加热温度1320℃左右,保温时间为45～60min;半固态等温热处理对合金压缩强度的影响与合金的组织形态有关,半固态K4169高温合金的硬度与铸态相比有所降低。

半固态等温处理制备非枝晶组织YL112压铸铝合金的研究

通过工艺试验和组织分析相结合的办法 ,对半固态等温处理制备非枝晶组织YL1 1 2压铸铝合金进行了初步的研究。研究结果表明 :半固态等温热处理能有效地使YL1 1 2压铸铝合金的铸态枝晶组织转变为非枝晶组织 ,其中提高等温温度有利于合金铸态枝晶组织的熔断和粒状非枝晶组织的形成 ,而延长保温时间则有利于提高合金粒状非枝晶组织的圆整度。

半固态等温热处理对Mg-7Zn-1Cu-0.3V镁合金非枝晶组织的影响

本工作采用半固态等温热处理法研究了保温温度和保温时间对Mg-7Zn-1Cu-0.3V镁合金半固态非枝晶组织演变的影响。结果表明:半固态等温热处理能将Mg-7Zn-1Cu-0.3V合金的原始树枝晶组织转变为半固态非枝晶组织,最终得到细小、圆整且分布均匀的球状颗粒。延长等温时间或升高保温温度有利于非枝晶组织的分离球化;但当保温温度过高或保温时间过长时,半固态颗粒会出现合并及长大现象,其主要演变符合Ostwald熟化机制。在整个等温热处理过程中,半固态组织演变主要经历了初始粗化、组织分离及球化、颗粒合并及熟化三个阶段。Mg-7Zn-1Cu-0.3V合金的最佳等温热处理工艺为:保温温度580℃,保温时间35 min。在该条件下得到的非枝晶颗粒平均尺寸、固相率及形状因子分别为33.25μm、45%及1.33。

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合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。

预变形SiC_P/AZ61复合材料在半固态等温热处理时的组织演变

采用半固态等温热处理法研究了预变形SiCP/AZ61复合材料的微观组织变化。研究表明,SiCP/AZ61复合材料经15%预变形后,其最佳非枝晶组织的制备工艺参数：加热温度600℃、保温30～60min,这一温度区间可获得均匀、圆整的球状组织;当加热温度高于605℃时,复合材料试样液相体积分数较高,产生严重变形和流淌,难以满足后续半固态触变成形时的组织要求。变形后SiCP/AZ61复合材料组织演化机制分析表明,在加热初期,晶粒主要呈熔合合并;加热中后期,晶粒主要通过熔化分离、球化并粗化长大。

混合稀土及半固态等温热处理对原位Mg_2Si/Al复合材料组织与性能的影响

在原位Mg2Si/Al复合材料中,通过混合稀土变质及半固态等温热处理,分析变质及等温热处理后材料组织与力学性能的变化。结果表明:添加0.8%的混合稀土对Mg2Si起到很好的变质效果,初生Mg2Si的形貌由变质前的粗大十字状变为均匀分布的不规则块状,平均尺寸由变质前的74μm减小至24μm左右;同时,材料的力学性能也显著提升,抗拉强度由变质前的134 MPa提高至187.5 MPa,布氏硬度由HB 74.5提升至HB 89.5左右。最佳的等温热处理工艺为600℃保温90 min,此时,材料中初生Mg2Si转变为近球形,其形状因子为0.93左右,平均尺寸29μm左右。

高铁356铝合金半固态等温处理过程中的组织演变

采用显微组织观察、定量金相分析、扫描差热分析、扫描电镜、X射线衍射研究高铁356铝合金在半固态等温处理过程中的组织演变。结果表明：高铁含量356铝合金合适的半固态等温处理工艺为590℃下保温60 min,此时α（Al）晶粒较圆整,晶粒尺寸为89μm,形状因子为0.75,液相比率为40%;半固态等温技术可以使β-Fe富铁相由长针状转变为细小短棒状,这主要是归因于高温下富铁相的溶解及断裂。

等通道转角挤压AZ91D镁合金在半固态等温热处理过程中的组织演变

用金相显微镜观察了等通道转角挤压AZ91D镁合金在570℃等温热处理过程中的组织演变。结果表明,等通道转角挤压后半固态等温热处理是一种适于制备AZ91D镁合金半固态浆料的方法。该材料的微观组织在此过程中经历了四个阶段:初期的快速粗化阶段、组织分离阶段、晶粒球状化阶段和最后的粗化阶段。当挤压4道次后,加热时间为15 min时,组织球化效果最好,晶粒最细小;而后随着加热时间的延长,晶粒尺寸和形状系数逐渐增大;当加热时间一定时,随着挤压道次的增加,组织的晶粒尺寸和形状系数减小。