低频电磁铸造过程中温度场的形成机理

通过理论解析研究了电磁场引起铸造过程中温度场改变的原因,并通过在铸造过程中连续测温的方法进行了实验验证.结果表明,低频电磁铸造对温度场产生影响的主要原因是低频电磁场引起熔体强制对流.强制对流对熔体产生强烈的搅拌作用,促进了熔体内部的热交换,加强了熔体与结晶器壁(石墨环)以及熔体和固液界面的传热,使熔体温度场非常均匀,接近于同一温度.研究还发现,低频电磁铸造过程对浇注温度不敏感,改变浇注温度,结晶器内熔体温度变化不大.

Sc、Zr对Al-Zn-Mg-Cu合金挤压铸造组织性能的影响

通过对Al-Zn-Mg-Cu合金复合添加微量Sc、Zr元素,研究了其在普通金属型铸造和挤压铸造态的组织性能。结果发现,通过Sc、Zr的复合添加,有效细化了Al-Zn-Mg-Cu合金的铸态组织,降低了枝晶偏析,提高了合金的力学性能;通过挤压铸造成形,不仅可以提高合金的致密性,减少缩松、裂纹等缺陷,同时对合金凝固组织具有一定的细化作用。通过微合金化和挤压铸造成形方式的结合,最终可得到均匀细化、致密、少缺陷的合金组织。

新型含Zr超高强Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金的高温压缩流变行为

采用等温压缩试验法,研究了新型含Zr超高强Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金在变形温度为300～450℃和应变速率为0.001～1s-1条件下的流变变形行为,获得了等温恒速单轴方向热压缩变形过程的真应力-真应变曲线,建立了流变应力本构方程。结果表明:在实验范围内,该合金高温压缩时均存在稳态流变特征且属于正应变速率敏感材料;在较低温度和较高应变速率条件下,流变应力除了与应变速率、变形温度有关以外,还与变形量有关;可用包含Arrhenius项的Zener-Hollomon参数描述该合金的高温压缩流变行为,基于热模拟试验提供的真应力-真应变数据,可得出流变应力σ解析表达式中A、α和n分别为2.09×106s-1、0.019MPa-1和5.075,其热变形激活能Q为112.66kJ/mol。