铸造镁合金轮毂研究应用现状

概述了镁合金轮毂的特点以及目前在汽车、摩托车、自行车工业的应用情况.简要介绍了镁合金轮毂铸造成形方法,重点介绍了电磁泵低压铸造的原理、工艺特点以及用于生产镁合金轮毂的可行性,分析了镁合金轮毂与铝合金轮毂铸造成形时在模具设计、参数设置方面的区别.

炉料组态对A356铝合金轮毂显微组织的影响

研究了不同组态的A356炉料对汽车轮毂显微组织的影响,发现用纯的A356原锭作原料时可获得致密的无Al2O3夹杂的显微组织;用经过清洁处理的A356回炉料与A356原锭一起配料时,在轮毂不同部位会出现不同程度的Al2O3夹杂;用未经过清洁处理的A356回炉料与A356原锭一起配料时,会出现大量Al2O3夹杂.在制作金相时大部分Al2O3夹杂会从基体上脱落,从而造成特有的显微组织.

AlTiC中间合金对A356铝合金轮毂性能的影响

研究了Al5.36Ti0.35C和Al9.5Ti0.95C两种不同成分的AlTiC中间合金对A356铝合金轮毂轮辐部位显微组织和力学性能的影响.发现Al5.36Ti0.35C对A356合金的晶粒细化效果比Al9.5Ti0.95C好,力学性能试验结果表明经过Al5.36Ti0.35C晶粒细化后的A356轮辐试样的强度与经Al9.5Ti0.95C细化后的A356试样的强度相当,但前者伸长率高得多.A356合金中过量的TiC在720℃左右保温的不稳定性可能是Al9.5Ti0.95C晶粒细化效果不如Al5.36Ti0.35C及伸长率较低的重要原因.

A356铝合金轮毂中疲劳裂纹的几种形态观察与分析

研究了A356铝合金轮毂中弯曲疲劳裂纹的几种形态,发现氧化物夹杂、显微缩松等铸造缺陷与变质不足是疲劳裂纹的主要形成原因;在变质良好时,疲劳裂纹将沿着氧化物夹杂、显微缩松等铸造缺陷扩展;在变质不足或不均匀时,疲劳裂纹将沿着氧化物夹杂、显微缩松等铸造缺陷及粗大的Si相扩展;即使在变质不足、Si相粗大时,疲劳裂纹也将优先沿着氧化物夹杂、显微缩松等铸造缺陷扩展.

熔体处理工艺对A356.2合金半固态浆料组织的影响

利用自行研制的双向多级速电磁搅拌装置,研究了"熔体处理+双向电磁搅拌"半固态浆料复合制备技术的可行性.结果表明:在电磁搅拌前进行适当的熔体处理,可较大地提高A356.2合金半固态浆料的制备效率;同时,如果没有其他工艺辅助,仅仅依靠常规细化剂和变质剂的物理化学作用来实现半固态浆料的制备,是十分困难的.最后采用正交试验法优化出A356.2合金的中间合金的最佳加入量(质量分数),加入Al-5Ti-B和Al-10Sr中间合金,使A356.2合金的Ti的含量为0.03%,Sr含量0.04%时为最好.

亚共晶铝硅合金细化处理效果的孕育和衰退

通过考察A356合金在静置过程中细化效果的变化,研究了亚共晶铝硅合金细化处理的孕育期和衰退期.细化处理的孕育期的形成是由于细化初期的溶质过冷度小造成的,随着溶质Ti含量的增加,溶质过冷度增大,从而激活更多的形核质点,限制枝晶生长;长时间静置后,尽管细化元素Ti含量基本不变,但是成分偏析倾向加剧,形核质点粗化并沉淀,有效核心减少,出现细化效果衰退;采用预细化合金锭可以缩短甚至消除细化处理的孕育期.

Ca对AZ91D合金的细化作用

利用金相、扫瞄电镜及热分析等手段研究了添加Ca对AZ91D合金的细化作用,结果表明:随着Ca量的增加[w(Ca)≤1.0%],AZ91D合金晶粒的细化趋势明显.其细化机制为:Ca在镁合金液中具有很强的偏聚能力,能够在固液界面前沿形成强的溶质过冷层,抑制了初生相的生长,且促进形核;同时随Ca量的增加,晶界处Al2Ca相的析出温度也相应提高,其进一步增强了溶质过冷层的效果,提高了合金晶粒的细化倾向.此外,随Ca添加量的增加,降低了共晶反应程度,细化了共晶组织.

压室液态金属流动耦合温度场三维数值模拟

压铸过程中,压室内液态金属卷入的气体是影响铸件质量的原因之一.针对压室压射过程,引入冲头的移动规律以及流动过程中热量传递的计算,实现并开发了压室压射过程的流场耦合温度场的数值模拟程序.采用所开发的模拟程序对压室金属流动及传热过程进行了模拟,模拟结果与FLOW-3D的计算结果以及临界速度理论作比较,两者均吻合.采用压室模拟能够优化冲头的运动规律,使卷气最小.

整体高炉联合循环

提出了炼铁发电联产流程-整体高炉联合循环(IBFCC).为此还总结了高炉的造气特点和整体煤气化联合循环(IGCC)开发历程.通过建立以物料和能量平衡为基础的数学模型,模拟研究了风口喷吹制度对高炉炉顶煤气流量和热值的影响.计算和分析表明,整体高炉联合循环具有高效和清洁的优势.

置换通风不同风量下颗粒分布的数值研究

室内颗粒造成室内空气污染,危害人体健康,其分布作为影响室内空气品质的一个重要因素,正日益受到人们的关注.通风是稀释、去除室内颗粒的有效方法,通风房间室内颗粒分布受到很多因素的影响,包括通风形式、送风量、颗粒源位置等.本文采用考虑了颗粒沉降效应的三维滑移通量(drift flux)模型,用数值模拟的方法分析了置换通风形式下有颗粒源的房间内,三种不同风量下1、2.5、5、7.5、10微米五种粒径颗粒的分布情况,颗粒源位于房间中部.结果表明:置换通风下,风量对不同粒径的颗粒分布影响很大.同样的风量下,大粒径颗粒扩散范围比小粒径颗粒广,而且小粒径颗粒在房间上部区域浓度比较大,大粒径颗粒在房间下部区域浓度较大.随着风量的增加,小粒径颗粒在整个通风房间内扩散;大粒径颗粒容易向房间上部区域扩散.而且,粒径越大,风量变化对颗粒分布的影响也越大.