液相线铸造Al-18Si合金的凝固组织与力学性能研究

采用光学显微镜、Image-Pro Plus软件、X射线衍射仪和万能拉伸试验机等研究液相线铸造Al-18Si合金的凝固组织与力学性能。结果表明,随着液相线温度下保温时间的增加,Al-18Si过共晶铝硅合金中初生硅的尺寸呈现先减小后增大的趋势,力学性能则呈现先增大后减小的趋势。与普通铸造相比,液相线铸造可使Al-18Si合金中初生硅平均尺寸减小30.6%,使该合金抗拉强度和伸长率分别提高27%和108%。因此,液相线铸造是改善过共晶铝硅合金凝固组织和力学性能的有效方法。

AZ91D镁合金近液相线铸造研究

采用近液相线铸造的方法浇铸了镁合金 ＡＺ９１Ｄ，并与液相铸造的组织进行了对比。通过不同铸模浇铸考察厂冷却速率对组织的影响，研究了近液相线铸造时的静置时间对铸造组织的影响。实验结果表明，液相（６００℃）铸造组织与常规铸造组织接近，高冷却速率促进了枝晶化：近液相线铸造方法有利于组织的细化和球化，但下如铝合金旋著：增加冷却速率有利于组织的细化，也促进了球化的趋势，并对近液相线组织的演变机理进行了初步探讨。

液相线铸造法非枝晶半固态组织形成机理探讨

对液相线铸造铝舍金形核机理和晶粒长大机制进行了理论分析，提出了液相线铸造形核机理：在小的过冷度下，大量的原子团簇瞬态发展成为晶核，形核数目多且均匀，有利于晶粒在互相抵触之前均呈球形长大．晶粒的长大分为三个阶段，球形长大、枝晶长大和枝晶抵触后枝晶的熟化． 重点推导了晶粒球形长大的稳定性判据，即下稳定因子，在凝固的初期．降低冷却强度有利于增大不稳定因子， 从而利于球形晶粒的获得：在凝固的中后期，增加冷却强度，有利于保存获得的球形晶粒．

AZ91D镁合金近液相线铸造半固态坯料的部分重熔

对近液相线铸造AZ91D镁合金半固态坯料进行部分重熔,通过改变部分重熔时的加热温度和保温时间来研究其微观组织的演化规律.结果表明,适当控制加热温度和时间,坯料部分重熔时可获良好的触变结构,且坯料铸造时的高冷却速率因促进了坯料组织细化和蔷薇化而在部分重熔时加快固相颗粒球化进程并使球化效果改善;坯料在近液相线温度静置30 min用水冷铁模浇注时,在 575-580℃,保温15-30min可获得较理想的重熔结构;而用石墨模浇注时,则为580℃保温15-30 min.研究还表明,重熔组织演化过程分球化预备、固相颗粒细化和球化及固相颗粒长大3个阶段.该进程是溶质和空位扩散以及相界面张力共同作用的结果.其中,前者在初期、后者在中后期起支配作用.

钢的液相线温度的计算

基于最新的Fe i二元相图,系统计算了铁基合金中20种常见合金元素(含量为0%～21%)对纯铁熔点的影响值,据此给出了新的钢的液相线温度计算模型及组元的温度系数,并以齿轮钢为例进行了验证。结果表明,液相线温度的计算精度进一步提高。

7075 Al合金液相线半连续铸造组织及形成机理

研究了液相线半连续铸造法制备 ７０７５ Ａｌ合金半固态浆料的组织．合金熔体在常规铸造温度（７２０℃）下浇注获得的锭坯边部是粗大的枝晶，中间部位组织极不均匀；在接近液相线温度（６４２℃）保温 ３０ ｍｉｎ后的铸造组织较好，中心部位和边部组织的差异较小．在液相线温度附近（６３８℃）保温后进行半连续铸造获得的锭坯中心和边部组织均是均匀、细小的近球形组织． 一次冷却强度的降低、二次冷却强度的增大和铸造速度的减小有利于均匀、细小的近球形组织的形成．熔体中大量内生形核和固－液界面成分过冷的降低有利于上述组织的形成．结果表明，液相线半连续铸造是一种有效的半固态浆料的制备方法．

7075铝合金液相线铸造过程中的形核

研究了 70 75铝合金在液相线及液相线温度附近等温形核过程和组织变化情况·在液相线温度以上 (6 4 5℃ ) ,熔体激冷形核数量相对较少 ,晶粒较大 ,单位面积晶粒数较少且基本不随保温时间变化 ;在逼近液相线温度 (6 32℃ ) ,熔体大量形核 ,晶粒细小球化 ,单位面积晶粒数较多 ,随保温时间先增加后减少 ,在 30min左右达到最大值 ;在液相线温度以下 (6 15℃ ) ,熔体形核数量多 ,但部分合并长大 ,细小的晶粒中伴随着一些粗大晶粒 ,单位面积晶粒数较少 ,随保温时间先增加后减少 ,在 30min左右达到最大值·结果表明 ,在逼近液相线温度 (6 32℃ )下形核保温 30min铸造可期望获得优良的半固态浆料·

液相线铸造铝合金2618显微组织

采用液相线铸造法即在液相线温度铸造变形铝合金２６１８获得了金属半固态加工要求的细小、等轴的“非枝晶”组织，同时考察了铸造温度、冷却速度及再加热温度和时间对该组织的影响·结果表明，在一定冷却速度条件下在液相线温度铸造能获得适合于半固态加工的细小球形晶粒，并且该组织在再加热回半固态仍能保持稳定·

7075合金液相线半连续铸造与二次加热的合金组织

提出了液相线半连续铸造制备铝合金半固态浆的新工艺 ,研究了液相线半连续铸造 70 75合金的微观组织及其在二次加热过程中的变化。在液相线温度下 (90 8K)半连续铸造的 70 75合金组织为均匀、细小的蔷薇状组织 ,晶粒平均等积圆直径为 2 9.7μm ,晶粒平均圆度为 1.87。经二次加热后 ,铸造组织逐渐转变为等轴晶。在849K下加热 6 0min后 ,晶粒平均等积圆直径为 5 7.6 μm ,平均圆度为 1.49。在 86 9K下加热 30min后 ,晶粒平均等积圆直径为 47.2 μm ,平均圆度为 1.5 4。结果表明 ,液相线半连续铸造可以获得理想的 70

近液相线半连续铸造A356铝合金显微组织

采用近液相线半连续铸造法制备铸造Ａ３５６铝合金，获得金属半固态加工要求的细小、等轴的“非枝晶”组织，研究了铸造温度、保温时间及冷却速度对该组织的影响规律．结果表明，在液相线附近，降低铸造温度，有利于减小晶粒尺寸；晶粒平均等积圆直径最小可达 ４２．６ｕｍ，初始固相体积分数最多可达 ９８．４％．同一温度下，晶粒尺寸随保温时间的延长而粗化；冷却速度快．晶粒尺寸细小；同一铸锭，其中心部位的组织比边缘部位的组织粗大，且分布均匀、等轴特征明显．

半固态浆制备新技术——液相线铸造

制浆是半固态金属加工的关键环节。论述了半固态金属浆制备技术的发展与现状,提出了制浆新工艺-液相线铸造。通过对铝合金的试验研究表明,采用液相线铸造法可以获得均匀、细小的非枝晶,其晶粒尺寸小于50μm,该铸造组织经二次加热后完全转变为均匀、细小的等轴晶,是完全适合触变成型的理想的半固态组织。液相线铸造制浆技术具有工艺简单、投资省、生产效率高、适合大规模工业化生产等优点,尤其对变形铝合金半固态浆料的制备具有独特优势。

ZL201合金液相线铸造组织与成形性能

研究了近液相线半连续铸造ZL201合金的微观组织及其在二次加热过程中的变化。在液相线温度下半连续铸造的ZL201合金组织为均匀、细小的蔷薇状组织,晶粒的平均等积圆直径为43.6μm,晶粒平均圆度为1.88。经二次加热后,铸造组织逐渐转变为等轴晶。在620℃下加热20min后,晶粒平均等积圆直径为111μm,晶粒平均圆度1.42。在640℃下加热20min后,晶粒平均等积圆直径为108μm,晶粒平均圆度1.58,半固态压铸件硬度可达到116.6HV。结果表明,液相线半连续铸造可以获得理想的半固态坯料。

近液相线铸造法制备稀土铝合金半固态浆料的研究

采用近液相线铸造法制备含稀土La的ADC12铝合金半固态浆料,研究了稀土La含量、保温时间以及保温温度对ADC12铝合金半固态组织的影响。结果表明:ADC12铝合金通过加入稀土La并在液相线附近进行保温处理,能有效地细化枝晶,促进近球状颗粒的形成。加入质量分数为0.6%的La并在585℃保温15 min制备的ADC12铝合金半固态组织细小、均匀,初生α-Al颗粒呈近球状,共晶Si呈细小颗粒状。

原位反应近液相线铸造TiC_p/7075铝基复合材料的制备

采用原位反应近液相线铸造方法制备含有少量原位TiC颗粒的7075铝基复合材料,通过透射电镜观察合金中的原位TiC颗粒的分布与形貌,并利用平均截线法测量晶粒尺寸,研究原位颗粒对近液相线铸造7075铝合金铸态组织形成机制的影响。结果发现,原位TiC颗粒比较均匀地分布于基体合金中,尺寸分布于0.3～0.9μm范围内,形貌呈多边形。随着原位TiC颗粒含量的增加,复合材料的铸态组织由蔷薇状组织逐渐转变为等轴晶组织,当原位TiC颗粒的体积分数达到2.5%时,复合材料的平均晶粒尺寸为35.6μm。

原位反应液相线铸造半固态铝合金的晶粒长大行为

采用原位反应液相线铸造方法制备含有少量原位TiC颗粒的7075铝合金,在其固液两相区进行二次加热保温实验,淬火固定其半固态组织后,通过扫描电镜观察合金的晶粒长大行为,并利用平均截线法测量晶粒尺寸,研究原位颗粒对晶粒长大行为的影响。结果发现,原位TiC颗粒不仅对合金的铸态组织产生细化和球化作用,而且在合金的二次加热过程中对晶粒长大行为具有明显的抑制作用,从而对优化半固态组织提供了一种有效的方法。

交流磁场下7075铝合金液相线和固相线温度变化

在7075铝合金凝固过程中施加频率为50Hz的交流磁场,磁场强度的变化范围为0 06T,0 09T,0 12T·运用双电桥法分别测定了上述凝固过程的电阻 温度曲线,确定了合金在不同磁场条件下凝固的液相线和固相线温度·实验结果表明:在交流磁场中凝固的合金,其液相线和固相线温度均明显提高,并且结晶温度间隔变小,磁场强度越大,这种变化越明显·与未加磁场的合金相比,经交变磁场处理后的合金,其液相线温度上升了7 5～12 5℃,固相线温度升高了10～20℃·交流磁场作用改变了固液界面前沿液相中的原子团簇向固相跳动时所需克服的势垒,最终导致合金熔点的改变·

近液相线锻造及部分重熔制备AM60镁合金半固态坯及触变成形研究

采用近液相线锻造及部分重熔的方法获得了AM60镁合金球晶组织。通过近液相线锻造工艺得到具有细小枝晶组织的坯料,在固液温度区间保温处理得到球晶组织。研究了重熔过程中AM60镁合金的微观组织结构转变及触变成形件的拉伸力学性能。结果表明:保温时间和温度的增加能够加快球晶组织的转变,重熔处理过程中晶粒尺寸先减小后增大;采用近液相线锻造、部分重熔和触变成形制备的AM60镁合金制件具有较好的力学性能,屈服强度、抗拉强度和伸长率分别达到了180 MPa、200 MPa和15%。

工艺条件对6061铝合金近液相线铸造微观组织的影响

采用近液相线半连续铸造技术,制备了120mm×1600mm的6061铝合金半固态坯料,考察了铸造温度、铸造速度和冷却强度对铸锭组织的影响。结果表明,合金熔体在常规铸造温度(720℃)下获得的铸锭组织是粗大的枝晶,且组织极不均匀;在近液相线温度(657℃)下保温后铸造的铸锭组织均匀、细小、近球形。一次冷却强度的降低、二次冷却强度的增大均有利于均匀、细小的近球形组织的形成;铸造速度达到150mm/min时可以获得细小、均匀、近球形的6061半固态坯料组织。

356铝合金凝固形核过程及液相线半连续铸造组织的研究

本文研究了 35 6铝合金在液相线温度附近等温形核过程和激冷组织变化情况 ,在液相线以上温度 ( 62 5℃ ) ,熔体激冷形核数量相对较少 ,初晶相晶粒尺寸较大 ,单位面积数目较少 ;在略低于液相线的温度 ( 612℃ )保温 30min ,熔体大量形核 ,初晶相晶粒细小球化 ,单位面积数目较大 ;在液相线以下温度 ( 60 0℃ ) ,熔体形核数量多 ,但部分合并长大 ,初晶相晶粒为细小的枝晶 ,单位面积晶粒数较小。通过液相线半连续铸造对形核机理进行了验证 ,熔体在液相线温度 ( 615℃ )保温 30min后铸造 ,获得了均匀、细小的近球形晶粒组织 ,平均晶粒尺寸小于 40 μm 。

A356铝合金液相线铸造形核规律

研究了液相线铸造 A35 6铝合金在不同保温温度、不同保温时间下的组织形成规律。电子显微镜及图象分析仪分析表明 ,由于过冷和扩散的共同影响 ,A35 6铝合金液相线铸造最佳保温温度 6 0 5℃ ;在 6 0 min时间内 ,晶核数目随保温时间的延长而增加 。