基于SIMA法的AlSi30合金半固态坯料的制备

引入等径角挤压(ECAP)法替代传统半固态坯料制备方法——应变诱导熔体激活(SIMA)法中的冷、热塑性变形,在正交试验条件下由AlSi30合金粉末制备其半固态坯料,研究了工艺参数对半固态坯料显微组织的影响。结果表明,保温温度是影响初晶硅晶粒大小和圆整程度的主要因素;影响初晶硅晶粒大小的次要因素是保温时间;影响初晶硅圆整度的次要因素是等径角挤压的温度;试验的最佳工艺参数,等径角挤压温度为500℃,挤压路径选择A路径,保温温度为605℃,保温时间为55min。

液相反应烧结制备Al-Si合金半固态坯料

通过Al、Si元素粉末的液相反应烧结制备了用于半固态成形的Al–6%Si(质量分数)合金坯料。研究结果表明,Al–6%Si混合粉末具有较好的冷压成形性能,经500 MPa冷压之后,其相对密度可达到97.6%。混合粉末的冷压压制特性可用黄培云压制方程进行描述。Al、Si元素粉末可以在585℃下发生反应生成液相,液相围绕等轴状的固相Al晶粒形成半固态组织。Al晶粒尺寸和液相含量随着反应时间的增加而增加。Al–6%Si元素粉末的反应烧结是一个液相持续存在的反应烧结系统,可以通过控制反应时间来控制半固态坯料的微观组织。

AlSi7Mg合金坯料在半固态区的结构演化对变形的影响

论述了AlSi7Mg合金坯料结构演化过程中的固相颗粒尺寸及分布、颗粒形貌、颗粒团聚化程度等影响因素 ,研究了在半固态状态下合金的结构演化对AlSi7Mg合金变形行为的影响。结果表明 ,在半固态状态下 ,亚共晶AlSi7Mg合金坯料的触变变形行为密切依赖于固相的结构和试样在压缩变形前的固相结构演化。初始非枝晶结构或枝晶演化成球状化结构能在很低的应力下变形。在完全球状化条件下 ,固相颗粒尺寸对应力水平没有明显影响。

超声振动对过共晶Al-Si合金半固态浆料凝固组织的影响

研究超声振动制备过共晶Al—Si合金半固态浆料中工艺参数对半固态浆料组织的影响规律。利用A390铝合金熔体，超声振动至液固相线温度区内制浆，研究超声振动时间、振动后保温及空振比等不同条件下半固态浆料的组织变化。结果表明：超声振动后初晶Si可细化到20pm左右；浆料在保温过程中，初晶Si粒以8ixm／min的平均速度快速长大，2min内初生Si晶粒仍保持较好的圆整度：2min后初生Si晶粒慢慢恶化；在1℃／min的冷却速度下，在0．5～10min的振动时间范围内，初生Si以小于2．5um／min的速度缓慢长大；当超声振动的空振比为0．5时，初生晶粒的细化效果最好。

新型倾斜板技术半固态铸造Al-20Si合金

采用新型倾斜板技术,通过半固态铸造制备过共晶Al-20Si合金材料,对Si相的尺寸与分布进行了研究。结果表明,新型倾斜板半固态铸造技术可以制备性能优良的Al-20Si合金,对初晶Si组织有很大的改善。在本试验条件下,倾角α=45°,倾斜板长度L=300mm,浇注温度t=630℃,倾斜板在室温条件下可获得细小均匀的初晶Si组织。

半固态Al-6.6%Si合金的变形行为

分别对常规铸造Al 6.6%Si合金和电磁搅拌制备的半固态Al 6.6%Si合金试样进行了压缩实验 ,分析了它们的应力—应变关系和组织变化。结果表明 ,半固态Al 6.6%Si合金液固两相区压缩变形可分为触变流动初始阶段和稳定触变流动两个阶段。在触变流动初始化阶段 ,应力从零急剧增大到最大值 ,并在这个最大值上保持一段时间。在稳定触变流动阶段 ,随应变增加 ,应力缓慢下降 ,整个过程应力都大大低于常规铸造Al 6.6%Si合金压缩变形时应力。半固态合金在液固态两相区压缩变形后 ,其初生相微粒仍保持为球状 ,并且试样各处变形均匀。同时 ,对半固态合金变形中的初生相微粒簇现象和液固分离现象也进行了讨论。

半固态成型Al-Si-Fe合金的组织及性能

采用半固态成型技术制备了Al-17Si-5Fe-3Mn-4Cu-1Mg(质量分数/%)合金,分析了合金的微观组织,检测了合金的力学性能,研究了合金的高温磨损行为。结果表明:经过半固态成型后,合金第二相发生了明显细化,尖角钝化,且分布更均匀;常温极限抗拉强度达到了239.6MPa,伸长率达到了2.0%;150℃干磨和润滑条件下的磨损失重分别是390铝合金的30.78%和3.09%。

新SIMA法制备AZ80合金半固态坯料的组织与性能(英文)

借助新应变诱导熔化激活方法制备AZ80合金半固态坯料。在新应变诱导熔化激活方法中,首先利用等通道角挤压对铸态AZ80镁合金进行预变形,然后将预变形的AZ80镁合金进行半固态等温处理。结果表明:利用等通道角挤压能够使AZ80合金获得很好的应变诱导效果。这是由于等通道角挤压能够使AZ80合金微观组织细化,力学性能提高。新应变诱导熔化激活方法能够制备晶粒细小且球化程度高的半固态坯料。利用新应变诱导熔化激活方法制备的半固态坯料触变锻造的零件具有高的力学性能,其屈服强度达到216.9MPa,抗拉强度达到312.4MPa,伸长率达到26%。触变成形实验结果也证明,新应变诱导熔化激活方法是一种非常理想的AZ80半固态坯料制备方法。

半固态铝合金AlSi6Mg_2的二次加热工艺研究

针对半固态AlSi6Mg2合金的二次加热,实验优化了线圈和坯料的尺寸,保证了坯料加热过程中各个部位的温度均匀性;制定出单工位感应加热和六工位连续加热的二次加热工艺,在六工位连续操作过程中每个坯料加热11.5min,平均每2.3min提供一个加热完成的坯料,在工艺流程上实现了二次加热和半固态压铸的很好衔接。分析了二次加热过程中的组织演变,最终得到从坯料外形到内部组织都适合于半固态压铸的坯料。

保温条件下过共晶Al-Si合金半固态浆料的组织演变

研究了保温时间和保温温度对电磁搅拌ZL117合金半固态浆料稳定性的影响.试验结果表明：半固态浆料中初生Si的颗粒直径随着保温时间的延长而逐渐增大,但在前15 min内增长速度比较缓慢,15 min后增长较快;随着保温温度的升高而缓慢增大;初生Si的形状系数随着保温时间的延长而变得越来越大,但也在前15 min内变化较为缓慢,15 min后变大速度突然加快;初生Si的形状系数在620 ℃下保温时最小,在610～620 ℃之间随着保温温度的升高而缓慢变小;在620～650 ℃之间随着保温温度的升高而逐渐增加.

晶粒细化对半固态Al-7%Si合金流变行为的影响

研究了化学晶粒细化对半固态亚共晶Al7%Si合金流变行为的影响,添加细化剂为K2TiF6、K2TiF6+石墨、K2TiF6+Ti以及Al5TiB,采用Couette同轴圆筒式黏度计测量合金的表观黏度变化,并观测在不同固相质量分数下试样的微观组织.实验结果表明,化学细化法可有效细化晶粒,明显改善半固态Al7%Si合金的流变性能,大大降低其表观黏度;Al5TiB细化效果最明显,K2TiF6和石墨或Ti的组合较单一的K2TiF6细化效果显著.

半固态温度区电磁搅拌对Al-25%Si合金显微组织影响

在半固态温度区域对Al-25%Si合金施加电磁搅拌,从组织形貌上看,随搅拌时间的延长初晶Si的边角逐渐钝化;初晶Si的分布变得更均匀.搅拌时间为30min时,初晶Si微观形貌最圆整,分布最均匀.金属型抗拉试棒断口基本上为解理性断口,半固态铸造合金试棒断口中出现了较多的韧性断裂区带和韧窝.

Al7Si0.3Mg-Y合金半固态初生α-Al形貌的研究

利用低过热度浇注工艺制备了Al7Si0.3Mg-Y铝合金半固态浆料,研究了稀土Y对合金半固态初生α-Al形貌的影响.采用正交设计方法,优化了Al7Si0.3Mg-Y铝合金半固态初生α-Al形貌的影响因素,通过直观分析与方差分析表明,经稀土Y变质处理及低过热度浇注获得Al7Si0.3Mg-Y半固态初生球晶的最佳工艺条件为:浇注温度595℃,保温时间3min,Y加入量0.5%.此时其晶粒在铸态下的形状因子为0.74等效圆直径为42.01μm,其中浇注温度是晶粒形貌和尺寸的最主要影响因素,可信度达到95%;其次是Y的加入量和保温时间.

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。

半固态流变压铸AlSi10MnMg合金组织和热处理工艺试验研究

采用金相显微镜和电子拉伸机,研究了Al Si10MnMg合金半固态流变压铸成型件的组织及热处理工艺。结果表明:半固态流变压铸件的组织致密,表面平整无明显铸造缺陷,有大量共晶组织聚集,局部出现偏析现象。较好的固溶热处理制度为520℃2 h,时效热处理制度为220℃3 h,共晶硅能在最短时间内迅速发生颈缩、枝晶熔断、共晶硅粒球化,Si相的回溶程度高,时效处理中析出的Mg2Si多,此时,屈服强度可达178.6 N/mm^2,抗拉强度为198.6N/mm^2,伸长率为6.9%,高于常规压铸件的。

半固态压铸对复合变质Al-20Si合金组织和性能的影响

简要分析了压铸速度对复合变质的Al-20Si组织和性能的影响。在半固态触变压铸时,随着压射速度的增加,抗拉强度不断提高;当压射速度为5m/s时,抗拉强度达218MPa。但压射速度进一步提高时,抗拉强度又呈递减趋势。随着压射速度的增大硬度有先下降后增大的趋势。

熔体处理在制备Mg-9Zn-2Al镁合金半固态浆料中的作用

采用自孕育法制备新型Mg-9Zn-2Al高锌镁合金半固态浆料,研究孕育剂加入量为5%（质量分数）、导流器角度为45°时熔体处理温度对Mg-9Zn-2Al镁合金组织的影响。对孕育剂加入熔体后的熔化状况进行分析,并从原子团簇角度探讨熔体处理温度对一次孕育的作用机理。结果表明：熔体处理温度过高或过低时,组织平均晶粒尺寸较大;在695-710℃范围内,晶粒平均尺寸较小,约为47.5-48.8μm。根据所推导出的孕育剂在导流器入口处的温度表达式,可以确定自孕育法铸造的最佳熔体处理温度,提出用固相率fS描述自孕育剂的熔化状况。

原位Mg_2Si/Al复合材料半固态组织的形成与演变

研究了P对原位Mg2Si/Al复合材料显微组织的影响,利用等温热处理的方法成功地得到了基体与增强体双相球化的半固态球状组织,探讨了球化机理。结果表明,P孕育变质后,铸态组织中Mg2Si增强相由粗大的枝晶转变为细小的块状,经过等温热处理后的半固态组织,增强相分布均匀、尺寸细小,均表现为规则的球形,而α-Al的形貌也变得较为圆整。此外,随着热处理保温时间的增加,Mg2Si尺寸没有明显的变化,相反,α-Al的尺寸却有明显的增加。

60Si2Mn弹簧钢半固态坯料制备的实验研究

利用自制的高熔点半固态坯料装置制备了具有触变特性的60Si2Mn钢半固态坯料,并通过观察淬火金相,分析了搅拌工艺参数、稀土元素及冷却速度对半固态组织的影响.结果表明:搅拌功率与搅拌频率对初生相凝固形态影响显著;在一定搅拌频率范围内,随搅拌功率增大,初生奥氏体组织得到了充分细化和均匀球化;稀土元素的加入增大了形核率并抑制了晶粒长大,进而影响半固态晶粒形态;加大降温搅拌冷却速度有助于晶粒的细化.

7075铝合金半固态坯料的热轧组织与力学性能

采用热轧+半固态热处理+热轧的工艺制备出7075铝合金半固态板材,并对该板材进行了显微组织观察与力学性能测试。结果表明:7075铝合金半固态坯料热轧后,显微组织的α-Al固相颗粒沿RD(轧向)与TD(板宽向)方向拉长,而"液相"则变化不明显。半固态坯料热轧时,α-Al固相颗粒有较好的塑性变形能力,"液相"的塑性变形能力较差。最终得到的半固态板材力学性能为:屈服强度125 MPa,抗拉强度256 MPa,弹性模量6250 MPa,伸长率5.3%。拉伸断裂类型为准解理断裂,断口存在少量二次裂纹和孔洞,韧窝底部存在引起裂纹源的夹杂物或第二相粒子。