等温处理对Mg-7Zn-x La镁合金半固态组织的影响

采用等温热处理法制备Mg-7Zn-xLa(x=0,0.1,0.3,0.5,wt.%)合金的半固态坯料。探索La元素及其含量对Mg-7Zn-xLa合金半固态组织的影响,分析La元素对固相颗粒粗化常数值的影响。结果表明:在相同的等温热处理工艺下,随La元素含量的增加,固相颗粒的平均尺寸和形状因子先减小后增加。当合金中La元素含量为0.3 wt.%时,对半固态组织的优化效果最佳。同时,添加La元素可以有效降低固相颗粒的粗化常数值,抑制固相颗粒的粗化。此外,通过分析二次凝固组织发现:随初生固相颗粒的部分熔化,液相中的Mg含量增加,导致次生α_(2)-Mg的数量和晶粒尺寸均明显增加。

自孕育工艺参数对ZA96镁合金半固态组织的影响及其交互本质

采用自孕育法制备ZA96镁合金半固态组织，研究自孕育工艺参数对ZA96镁合金半固态组织的影响，并从温度场的角度分析工艺参数之间相互作用的本质。结果表明：采用白孕育法铸造，能够获得合格的半固态坯料和浆料。工艺参数对半固态坯料组织影响较大，但对从导流器出口处收集到的浆料在半固态区间进行保温后，发现自孕育剂加入量对组织影响不大，而导流器角度的影响较大。熔体过热度为80-95℃、自孕育剂加入量为5％、导流器角度为45。时，半固态坯料组织的晶粒平均尺寸较小，约为35．6μm；或经552℃、20s保温后，其晶粒尺寸为45μm，圆整度为1．7。自孕育工艺参数交互作用的本质在于通过白孕育参数的调整从而达到控制其形核的目的。推导出了熔体在导流器出口处的温度与自孕育工艺参数之间的关系式。

电磁搅拌对镁合金AZ91D半固态组织的影响

研究了电磁搅拌强度和搅拌时间对镁合金AZ91D半固态组织的影响。结果表明提高搅拌强度和延长搅拌时间均有利于非枝晶组织的形成。电磁搅拌使初生αMg由枝晶状变为球状,是由于搅动引起熔体内热量和物质的快速混合,使熔体内各处的温度和成分均匀,不仅使已生成的树枝晶沿根部熔断分离,而且消除了枝晶生长的条件,无论是熔断的枝晶碎块还是新生成的晶核均生长成球状或近球状。

等温热处理对ZA92镁合金半固态组织的影响

采用自孕育法制备ZA92镁合金半固态浆料,研究了等温热处理工艺对ZA92镁合金半固态组织演变的影响.结果表明：保温温度为595℃,保温时间为4～6 min时,晶粒较好,其晶粒尺寸在70μm左右,圆整度为1.3左右;不同的保温温度（585、590、595、605℃）对浆料形成不同的过冷度（ΔT）,过冷度决定了晶粒的形核与长大,合适的保温温度有利于初生α-Mg的细化和稳定生长;自孕育流变在线制备浆料的过程中,晶粒的生长是原子堆积的过程,随着保温时间的延长,其组织演变满足Ostwald熟化理论.

电磁搅拌对Al_3Ti/ADC12复合材料半固态组织的影响

以Al-K2Ti F6为反应体系,采用电磁搅拌法制备了原位Al3Ti/ADC12复合材料半固态浆料,研究了不同搅拌参数对该复合材料半固态组织的影响,揭示了半固态组织在电磁场作用下的演变机理。结果表明:在本实验降温搅拌过程中,随着搅拌时间的逐渐增加,该复合材料半固态组织中的初生α-Al相形貌发生了多样性变化,经历了树枝状、蔷薇状、近球状的演变,其中在585℃时水淬取样的组织较佳,初生α-Al相主要呈近球状,弥散悬浮于液相中,平均尺寸约为35.2μm。在一定范围内,若固定相同的搅拌频率和搅拌时间,在降温搅拌过程中,随着搅拌电压的增大,晶粒形貌趋于圆整,尺寸逐渐变小;若固定相同的搅拌电压和搅拌时间,在降温搅拌过程中,随着搅拌频率的增大,晶粒逐渐细化而后又逐渐增大。

喷射成形7075+TiC铝合金的半固态组织研究

制备具有不同原位TiC颗粒含量的喷射成形7075铝合金,在610℃和620℃二次加热并保温30min,淬火固定其半固态组织后采用扫描电镜进行观察,利用平均截线法统计其平均晶粒尺寸,分析不同颗粒含量对喷射成形7075铝合金半固态组织的影响规律。结果表明,当原位TiC颗粒含量达到2.91％(体积分数,下同)时已经产生良好的钉扎效果,使得合金基本保持喷射成形组织特征,能够满足后续的半固态成形工艺要求,与7075铝合金相比,抗拉强度提高4.2％,TiC颗粒的含量减少至1.73％和1.15％时,局部区域发生晶粒的异常长大现象,使合金组织的均匀化程度下降。

电磁离心铸造法制备铝硅合金半固态组织研究

通过在离心机上安装磁铁,成功制备出了铝硅合金半固态组织试样;研究了安装磁铁后离心机转速对半固态组织的影响。结果表明,在安装磁铁情况下,离心机转速越高,铝硅合金的组织越细小均匀。

基于人工神经网络预测半固态组织

试验研究了机械搅拌制备镁合金半固态浆料获得半固态组织的影响因素,在正交实验基础上,利用人工神经网络理论,以搅拌速度,搅拌时间,静置时间,浇注温度四个因素为人工神经网络输入层的四个输入参数,以半固态组织的固相率和固相尺寸为输出层的两个输出参数,建立机械搅拌制备半固态浆料获得半固态组织的预测模型。研究结果表明,应用本模型预测结果与试验结果一致,可对半固态组织的制备进行预测,并且只要改变相应的输入参数,本模型就可以适用于各种半固态制浆工艺过程。

AZ31B镁合金应变诱发半固态组织观察

采用AZ31B镁合金挤出材，在573K进行28％-30％预变形加工，然后在863—893K经过不同保温时间进行等温球化处理，观察了试样不同区域的组织，考察了温度及保温时间对组织的影响，得到了具有圆整固相颗粒的半固态组织．实验结果表明：适当提高球化处理温度，有利于加速球化过程，以获得细小圆整半固态组织；延长保温时间固相分数降低，但幅度不大，并发生颗粒不规则化；在同一个试样上，由于部位不同，变形程度不同，所得半固态材料的固相率不同．讨论了半固态组织的形成机理，分析认为预变形后，半固态组织形成过程包括再结晶、晶粒长大阶段，受溶质、空位扩散控制的半固态组织形成阶段，受液-固界面张力作用的固相颗粒圆整化阶段．开始形成半固态组织阶段，扩散占主导地位，在进一步球化过程中，界面张力占主导地位．

电磁搅拌对镁合金半固态组织的影响及机理

研究了电磁搅拌工艺对镁合金半固态组织的影响及机理。结果表明:电磁搅拌改变了合金的形核和生长条件,使镁合金AZ91D初生相由枝晶状变为球团状。研究还表明:搅拌引起的枝晶熟化、机械碰撞冲刷作用以及合并生长是镁合金半固态组织形成的主要机制。

Mg-6Zn-1Cu-0.3Mn镁合金的半固态组织演变

采用半固态等温热处理法,研究了重熔温度和等温时间对Mg-6Zn-1Cu-0.3Mn镁合金半固态组织演变的影响。结果表明:在不同温度保温30min或在585℃保温不同时间的球化演变过程中,Mg-6Zn-1Cu-0.3Mn合金中球状组织的平均尺寸、形状因子均先减小后增大,且固相率明显下降;晶界和亚晶界共同提供了溶质原子的扩散通道和液相相互渗透的路径,晶粒内部的溶质原子Zn、Cu和Mn富集区和枝晶壁搭接处形成了高溶质浓度的小"液池";当保温温度超过585℃或时间超过30 min时,颗粒易于粗化,其粗化符合Ostwald熟化机制。适合Mg-6Zn-1Cu-0.3Mn合金的半固态等温处理工艺为585℃×30 min,其颗粒平均尺寸、形状因子和固相率分别为29.91μm、1.09和47.55%。

热压制工艺回收AZ91D镁合金屑的半固态组织演变(英文)

以从机械加工现场直接收集的AZ91D镁合金屑料为原料,采用热压制工艺再生制备半固态加工所需的坯料,研究二次加热过程中的半固态组织演变。结果表明,半固态组织演变可分为三个阶段:Mg17Al12相的溶解和Al原子的扩散,高溶质含量区域的熔化和固相颗粒的生成,固相颗粒的球化和长大。同时,在固相颗粒内部形成大量的嵌入式液滴。这种嵌入式液滴的数量和尺寸随着保温时间的变化而变化。随着保温时间的延长,固、液两相最终达到动态平衡,固相率不再发生变化。由于界面能降低和界面张力的作用使固相颗粒尺寸逐渐增大,并且越来越圆整。

MgCO_3对AM60B镁合金半固态组织的影响

通过对等温热处理温度和保温时间等工艺参数的控制,研究了MgCO3变质处理对AM60B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粗大的树枝晶变成不规则的大块状组织,经MgCO3变质处理的镁合金组织将由均匀的等轴晶变成细小圆整的球状组织,都将逐渐合并长大。

SIMA法工艺参数对6061铝合金半固态组织和性能的影响

以15 mm的6061商业铝合金板材为原材料,采用室温镦粗为预变性方式的SIMA(应变诱导熔体激活)法制备了6061合金半固态坯料,研究了变形量和热处理工艺对半固态组织演变和性能的影响。结果表明,镦粗变形可使6061初始板材中的晶粒被打碎而细化,并储存变形能,而随变形量增加,半固态组织中固相颗粒尺寸减少、圆整度更好,当达到临界变形量33.3%后组织变化不大。提高热处理温度可以促使液相比例提高和加快晶粒圆整化进程,但也使晶粒尺寸长大的速度更快。随热处理时间延长,晶粒尺寸先减小后增大并逐渐圆整化。热处理后,6061半固态坯料的室温屈服强度比初始与墩粗后的板材低,但是伸长率得到明显提升,且屈服强度随着热处理时间的延长急剧下降。6061合金半固态坯料的最优SIMA法制备工艺参数是:变形量为33.3%,等温热处理温度为620℃,保温时间为45 min。

SIMA法工艺参数对7075铝合金半固态组织的影响

利用应变诱发熔化激活法(SIMA)制备了7075铝合金半固态坯料。分别研究了变形程度、半固态加热温度与保温时间对7075铝合金半固态坯料显微组织的影响。结果表明:变形程度越大,再结晶形核率越高,获得的半固态固相颗粒越均匀、细小;半固态加热温度越高,则半固态组织的固相颗粒越细小,液相率越高;当保温时间为30 min时,固相颗粒球化最好、最均匀。

Mg_2Si-Al合金材料的凝固与半固态组织制备

Mg_2Si-Al合金具有较多的优点,有着广泛的应用前景。探讨了Mg_2Si-Al合金的凝固行为,研究了半固态合金的制备方法,探讨了形成机制。结果发现,Mg_2Si/Al复合材料按照如下凝固过程进行:L→L_1+Mg_2Si_p→L_2+(Al+Mg_2Si)e+Mg_2Si_p→(Al+Si+Mg_2Si)e+(Si+Mg_2Si)e+Mg2Si_p。

SIMA法处理AZ91D镁合金压缩形变及半固态等温组织的特征

研究了AZ91D镁合金在应变诱发熔化激活法处理过程中形变率和形变温度对组织的影响。结果表明:形变温度为280℃时,随着形变率增加,部分枝晶臂逐渐伸长,枝晶破断现象加剧;形变率为20%时,随着形变温度的提高,组织的形变方式逐渐由以枝晶断裂为主转变为带有方向性的弯曲。AZ91D合金在580℃等温10min所获得的半固态组织,随着形变率增加,球状晶粒尺寸减小,圆整度提高;随形变温度的提高,固相颗粒的偏聚现象减轻。

半固态金属成形件的组织和性能研究进展

简要论述了半固态成形工艺参数对合金凝固组织的影响规律,指出合理控制各工艺参数是获取高性能半固态成形件的关键;重点综述了半固态金属成形件性能研究领域的最新进展;最后针对目前性能研究中存在的问题,展望了今后的研究方向。

低压脉冲电流下AZ91D镁合金半固态组织形成机理研究

在不同凝固阶段合金的半固态组织和脉冲电流热效应的实验研究基础上,探讨了低压脉冲电流下AZ91D镁合金半固态组织的形成机制。结果表明:在合金的液相线以下开始脉冲放电,二次枝晶臂分离需要较长的时间,一次枝晶臂难以球化;从合金的液相线以上开始脉冲放电,不会析出粗大的枝晶,二次枝晶臂分离比较容易。脉冲电流降低了半固态合金的冷却速度,同时造成了合金熔体强烈的温度起伏;随着脉冲电压的增加,半固态合金的冷却速度逐渐减小,熔体的瞬时平均温升逐渐增加。初始形核率的提高和二次枝晶臂的根部熔断是低压脉冲电流下球状或颗粒状初生α-Mg形成的重要机制。

大挤压形变AZ91D镁合金半固态等温组织演变

通过液淬法获得挤压比为40的AZ91D镁合金等温处理过程中的半固态组织,研究其球化机制.结果表明:密集位错促使再结晶速度加快,球化时间缩短.球化机制为等温过程中再结晶导致形变组织粒化,晶界低熔点组份聚集处以及位错密度相对较高的区域熔化,形成蜂巢状组织;固液界面张力和曲率过热促使多边形晶粒进一步球化.