注射成形增强半固态AZ91D镁合金的组织及性能

为了研究半固态注射成形技术对AZ91D镁合金显微组织、力学性能以及腐蚀行为的影响,通过对半固态注射成形镁合金进行热处理及电化学腐蚀分析,研究了镁合金成形件在注射成形中与热处理后的组织及性能变化。结果表明,相对于压铸镁合金,半固态注射成形镁合金的组织均匀、力学性能优良、晶粒细小且平均晶粒尺寸为20~30μm,能获得质量良好的显微组织。镁合金的热处理对晶界第二相的数量和分布有较大影响,能作用于材料性能。经时效处理后,镁合金硬度从63.47 HV提高到74.05 HV,抗拉强度从125.56 MPa提高到150.91 MPa,抗拉强度提高了20.2%。在质量分数为3.5%的NaCl溶液的电化学腐蚀中,合金的自腐蚀电位为-959.56 mV,经固溶+时效处理后,自腐蚀电位先升高到-927.55 mV后下降至-988.94 mV,耐腐蚀性能先增高后降低。

镁合金电弧增材制造技术的研究进展

镁合金作为最有发展前景的轻质结构材料之一,具有良好的铸造性、可加工性、生物相容性和优异的力学性能,已广泛用于汽车制造、航空航天以及生物医学等多个领域。随着轻量化发展,开发镁合金整体构件已成为其应用趋势。但是,整体构件通常具有规模大、结构复杂的特点,相较于传统制造工艺,电弧增材制造具有沉积速率高、成本低、材料利用率高等特点,为制备大型镁合金构件提供可能性。因此,镁合金电弧增材制造得到了不同程度的研究,本文主要从3个方面对镁合金电弧增材制造的研究进展进行综述。首先,介绍了电弧增材制造技术不同工艺方法;其次,介绍了镁合金电弧增材制造的研究现状包括成型质量和组织性能;最后,总结了镁合金电弧增材制造可能面临的挑战,为镁合金电弧增材制造技术的进一步研究与应用提供参考。

镁合金的强化与成型的研究进展

综述了镁合金的特点和强化机制,以及镁合金的成型方法,指出了研究高强度镁合金的方法和可能遇到的问题。

镁合金轮毂低压铸造模具冷却与温度场的模拟

在镁合金轮毂低压铸造过程中,易在轮辋与轮辐连接处产生热节,对产品的质量造成不良影响。本文运用软件PAM CASTTM对这些部位的模具冷却性能进行研究,分析不同冷却方式对热节产生的影响。通过对比发现单独设置侧模冷却管道是一种有效的冷却方式,能够很好地减小镁合金轮毂低压铸造凝固过程中在轮辐与轮辋连接处所产生的合金液体孤岛体积,使其位置向轮心方向移动,进而降低这些区域的缩孔缺陷。最后,对铸造过程的模具温度场进行了循环模拟,确定稳定生产前的浇注次数。

镁合金轮毂低压铸造工艺数值模拟

对汽车上镁合金轮毂的低压铸造过程进行了数值模拟,研究了填充和凝固过程中温度场与流场的分布,预测在此过程中可能出现的各种缺陷,结果发现,通过降低浇注速度,可有效地消除在浇铸过程中所产生的气孔和部分缩孔缺陷。对于容易在轮辋与轮辐连接处产生的热节,通过对这些部位的模具冷却性能进行研究,分析了不同冷却方式对热节产生的影响,结果发现,单独设置侧模冷却管道是一种有效的冷却方式,可以使热节减小,并使其位置发生改变。

镁合金触变注射成形技术综述

介绍了镁合金触变注射成形在当前的应用状况;从镁合金触变注射成形产品的力学性能、表面质量、耐腐蚀等方面和镁合金压铸产品进行比较,说明了该技术的优越性;最后介绍了镁合金触变注射成形技术最新发展状况。

镁合金材料的应用及其加工成型技术

综合介绍了镁合金材料的基本性能、产品优越性和典型产品的应用 ,着重分析讨论了镁合金材料加工成型技术和存在的问题 ,以及我国镁合金材料研究和应用的发展现状。并就镁合金材料的应用前景、开发潜力和尚需解决的问题等方面进行了探讨。

镁合金负压消失模铸造充型过程的研究

镁合金负压消失模铸造充型过程的直接观察实验的结果表明 ,不抽真空时 ,金属前沿呈微凸形平缓地向前推进 ;抽真空时 ,因在模样分解产物的排除方向上存在一正的压力梯度 ,金属液优先沿模样壁充填型腔使流动形态呈不规则的凹形形态。提高真空度 ,不规则的流动形态的凹度更大且充型时间明显缩短。浇注方式对流动形态和充型时间的影响不大 ,与顶注和侧注相比 ,底注时充型过程最为平稳 ,且其充型时间最长。根据试验结果 。

工艺参数和型芯对AZ91D镁合金压铸充型能力的影响

通过正交实验,系统研究了压铸过程中浇注温度、模具温度、压射比压、充型速度对AZ91D镁合金充型能力的影响,同时研究了圆柱形型芯对其流动性能的影响。结果表明,对AZ91D镁合金压铸充型能力影响最大的因素是压射比压,其次是充型速度和浇注温度,影响最小的是模具温度。随着上述4个因素值的提高,AZ91D镁合金的充型能力均得到提高。随着型芯直径的增加,AZ91D镁合金的流动性能变差。应设法改善压铸工艺条件和型芯形状来提高合金的压铸充型能力。

热管技术及其在轻合金铸造中的应用

简述了在热管的理论研究比较完善,重点转向广泛开展的应用研究的同时,在材料领域积极、开发和应用热管技术的必要性和重要意义。初步评估了热管在轻合金永久型铸造中的行为、作用、利用潜力和应用的基本形式。特别提出了一种新颖的采用热管技术制备镁合金铸管的方法以及一种轻金属半固态铸锭制备的改进方法,阐明了高温热管技术在永久型铸造冷却控制中的应用价值。

快冷Mg-Ni-Zn-Y合金的组织与力学性能

采用铜铸型铸造了直径为3mm的Mg77Ni12Zn9-xY2+x(x=0,2,4,6)快冷合金,通过扫描电镜、X射线衍射、能谱仪、差分扫描量热计以及压缩试验对合金的组织、相组成、非晶特性以及力学性能进行了研究。结果表明,Mg77Ni12Zn9-xY2+x(x=0,2,4,6)系列合金可以形成以非晶为基体的一种复相材料。当x≥2时合金具有明显的玻璃转变温度和过冷液相区,同时在非晶合金基体上开始形成具有长周期结构(LPOS)的针状Mg相;在x≥4时,非晶基体上存在均匀分布的LPOS相,表现出合金具有较佳的力学性能。Mg77Ni12Zn3Y8和Mg77Ni12Zn5Y6合金的强度和塑性应变量分别为720MPa、5.0%和630MPa、10.8%。合金的力学性能与组织中晶态相的形貌特征有关。

镁合金负压消失模铸造金属-铸型间的传热

采用热电偶和计算机数据采集系统研究了真空度和浇注温度对一镁合金消失模铸造金属-铸型间的传热的影响。结果表明:与不抽真空相比,抽真空明显降低了铸件开始凝固的温度。铸件的凝固是在整个截面上几乎同时开始进行的,涂料层外壁的温度在合金共晶凝固开始前达到最大值,此后缓缓降低。铸件通过涂料层向周围干砂的散热只能使距铸件有限距离内干砂的温度缓慢增高,在实验中离铸件4 cm处干砂的温度几乎没有什么变化。提高浇注温度增大了涂料层和周围干砂的温度,但抽真空条件下温度提高的幅度却较小。

镁合金半固态流变压铸充型流动过程分析

通过压铸实验分析了镁合金半固态流变压铸、液态压铸充型流动过程。结果表明,镁合金半固态流变压铸和液态压铸充型流动过程相似;相同充型条件下,半固态流变压铸卷气现象较少,压铸件质量优于液态压铸。同时,内浇道充型速度和内浇道尺寸对压铸件充填过程影响很大,合理的设置可以减少涡流和卷气,得到高质量的压铸件。

镁锭坯金属内套结晶器电磁铸造工艺数值模拟

针对传统低频电磁铸造工艺中,镁合金熔体与保温帽的高反应性,严重影响了生产效率与产品质量的问题,通过数值模拟方法研究了采用全金属内套结晶器时电磁场参数对电磁场分布及其对镁合金熔体作用效果的影响.结果表明:电磁频率同时影响洛伦兹力大小与方向,低频电磁作用深、焦耳热小、熔体受约束作用弱、对流作用强、液穴浅;高位线圈有利于提高电磁作用深度,但也加强了熔体表面的外推速度与强度;高电阻率内套具有较小的焦耳热.

基于SLS覆膜砂型(芯)的镁合金砂型铸造的阻燃机理分析

针对镁合金SLS覆膜砂型铸造过程中存在的局部燃烧及大量烧蚀等问题,提出了在SLS覆膜砂材料中添加含硼酸、碳粉及硫铁矿粉等的复合阻燃剂,并采用SLS覆膜砂型进行了镁合金铸件的快速铸造,研究了镁合金与SLS覆膜砂型砂芯之间的界面反应,并对SLS覆膜砂型的阻燃机理进行了分析。结果表明,添加复合阻燃剂SLS覆膜砂型镁合金铸件表面光滑,有金属光泽;其阻燃机理是金属液与SO2/CO2气体之间的起皱后体系能量增加,变形不能够自发进行,氧化膜不易起皱破裂,表面组织致密。

AZ91合金消失模铸造充型过程研究

利用电触点法研究了工艺参数对消失模铸造AZ91合金的流动形态和流动速度的影响.结果表明,AZ91合金熔液以凸弧形平稳地向前逐层置换泡沫,这是由于裂解产物在流动前沿尤其模样边缘处的大量堆积造成的.充型时间随浇注温度、真空度的提高而变短.充型过程中充型速度呈现交替变化.以熔融金属作为振子,熔体和泡沫模之间的气层作为弹簧建立弹簧-振子模型,可以诠释充型速度的交替变化.

AZ31镁合金方管挤压成型的数值模拟

基于AZ31镁合金热压缩真应力-真应变曲线,计算得到了流变应力方程,分析了合金压缩变形后的显微组织,并用HyperXtrude有限元分析软件对AZ31镁合金方管挤压成型进行了数值模拟,最后进行了试验验证。结果表明:AZ31镁合金的流变应力随变形温度的升高而减小,并在350℃以上较快达到稳态,易于加工成型;热压缩变形后合金中的孪晶组织随温度的升高有所减少,且晶粒不断长大,在高应变速率时由于动态再结晶不充分,晶界附近形成类似"项链"状的细小晶粒组织;有限元模拟分析发现方管角部金属流速低于中心位置,在HyperStudy中经工作带优化后流速分布均匀,采用优化设计的模具挤压生产出了合格的AZ31镁合金型材。

某铝镁合金支架金属型低压铸造工艺设计

以某铝镁合金支架为研究对象,深入分析了该产品的结构特征、材质特点、产品技术要求。并结合金属型低压铸造理论,对其金属型铸造工艺进行了合理的设计。实践证明,该工艺不仅生产效率及成品率高,而且铸件质量稳定,为企业带来了良好的经济效益。

镁合金石膏型熔模铸造

介绍了镁合金石膏熔模铸型的特点;加入防燃剂带来的问题及解决的方法;该铸型材料所能达到的主要性能指标及指标的确定方法;用这种铸型并配以其他防燃措施所浇注的镁铸件;浇注中存在问题及解决方法。基本解决了滑毂轮及加油口一类的中、小镁铸件防燃问题。试验表明:这类铸件表面光洁、尺寸精度高,充分说明该工艺的可行性。

模具结构与浇注温度对Mg-6Al-2.4Y合金力学性能的影响

通过微观分析和力学性能测试等方法,研究了模具结构和浇注温度对Mg-6Al-2.4Y合金力学性能的影响。结果表明,模具内腔结构的合理改进可以减少合金中的铸造缺陷,提高合金力学性能;合理的浇注温度不仅可以使铸件中的疏松、缩孔减少,而且可以有效地细化合金晶粒,提高合金的抗拉强度。当浇注温度为720℃时,合金的晶粒尺寸达到最小,为56μm,合金中的缺陷最少,抗拉强度达到最大,为225MPa。