王同敏
,
李廷举
,
曹志强
,
金俊泽
,
T.Grimmig
,
A.Buhrig-Polaczek
,
M.Wu
,
A.Ludwig
金属学报
利用等轴球晶三相凝固模型模拟了A356铝合金半固态浆料冷却斜槽法制备过程,
研究了晶粒密度、尺寸及固相分数的分布与工艺参数的关系. 结果表明, 在
斜槽浇注处晶粒形核密度最大, 在斜槽末端晶粒尺寸、固相分数最大, 在铸型
中这三者的最终分布大致均匀. 适当降低浇注温度有助于提高斜槽上形核密度
和固相分数及降低晶粒尺寸. 此外, 还模拟了热溶质对流及补缩流在Al-4%Cu
(质量分数)合金等轴球晶凝固过程所起的作用, 以及晶粒运动及补缩流对合金
自由表面和宏观偏析形成的影响. 结果表明, 凝固初期热对流及补缩流为主导,
凝固中期热溶质对流为主导, 凝固后期补缩流为主导; 晶粒运动受阻程度直接
影响自由表面形状, 补缩流考虑与否导致完全不同的宏观偏析图. 实验测
得晶粒尺寸与模拟结果分布较相似, 但其绝对值存在较大差异.
关键词:
半固态
,
macrosegregation
,
free surface
王同敏
,
李廷举
,
曹志强
,
金俊泽
,
T Grimmig A
,
Bührig-Polaczek
,
M Wu
,
A Ludwig
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2006.06.006
利用等轴球晶三相凝固模型模拟了A356铝合金半固态浆料冷却斜槽法制备过程,研究了晶粒密度、尺寸及固相分数的分布与工艺参数的关系.结果表明,在斜槽浇注处晶粒形核密度最大,在斜槽末端晶粒尺寸、固相分数最大,在铸型中这三者的最终分布大致均匀.适当降低浇注温度有助于提高斜槽上形核密度和固相分数及降低晶粒尺寸.此外,还模拟了热溶质对流及补缩流在Al-4%Cu(质量分数)合金等轴球晶凝固过程所起的作用,以及晶粒运动及补缩流对合金自由表面和宏观偏析形成的影响.结果表明,凝固初期热对流及补缩流为主导,凝固中期热溶质对流为主导,凝固后期补缩流为主导;晶粒运动受阻程度直接影响自由表面形状,补缩流考虑与否导致完全不同的宏观偏析图.实验测得晶粒尺寸与模拟结果分布较相似,但其绝对值存在较大差异.
关键词:
半固态
,
宏观偏析
,
自由表面
,
三相流
,
数值模拟
郭世杰
,
薛冠霞
,
刘金炎
,
马科
,
王家淳
,
李廷举
,
曹志强
中国有色金属学报
通过数值模拟与试验研究的方法,采用软接触电磁铸造技术制备7050高强铝合金扁铸锭.模拟结果表明,施加软接触电磁场后,铸锭内部的流动场和温度场分布均发生改变.试验结果表明:采用电磁软接触铸造技术后,铸锭表面粗糙度由常规铸造时的101.1 (m降低至48.6 (m,平均晶粒由常规铸造时的80～85 (m细化至55～ 70 (m,晶粒尺寸不均匀度由常规铸造的21.69%降低至11.50%;此外,采用电磁软接触铸造工艺后,铸锭的合金化元素偏析得到抑制,Zn、 Mg、 Cu三元素的最大偏析率分别由常规铸造时的6.62%、9.54%、7.92%降低至3.87%、3.63%、1.36%,合金化元素分布更加均匀.
关键词:
7050铝合金
,
电磁软接触铸造
,
细化
,
偏析
,
数值模拟
孙金玲
,
接金川
,
邹清川
,
郭丽娟
,
曹志强
,
王同敏
,
李廷举
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(16)64464-3
为提高硼的去除率，研究了电磁感应精炼过程中硼杂质在 CaO?SiO2?BaO?CaF2四元渣和熔硅之间的分配系数 LB，讨论了四元渣系中 CaO/SiO2质量比、BaO 和 CaF2含量、熔炼时间对 LB 的影响规律。结果表明：随着 CaO?SiO2渣中 BaO 和 CaF2含量的增大，LB 值增大。当 CaO/SiO2质量比为1.1：1、BaO 和 CaF2含量分别为15%和20%时，CaO?SiO2?BaO?CaF2四元渣去除熔硅中硼杂质效果最好，LB 达到最大值6.94，并且 LB 随着熔炼时间的延长而增大。经过两次造渣后，熔硅中硼含量由3.5×10?5降到3.7×10?6，硼的去除率达到89.4%。
关键词:
冶金级硅
,
除硼
,
CaO-SiO2-BaO-CaF2
闫光远
,
毛丰
,
陈飞
,
吴伟
,
曹志强
,
王同敏
,
李廷举
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(16)64184-5
采用直接冷却铸造法制备6009/7050复层板坯。通过对该板坯先后进行均匀化退火、热轧和 T6热处理，研究其对复层板坯组织和性能的影响。研究结果表明，铸态下该复层板坯的平均扩散层厚度约为400μm，扩散层厚度是由锌、铜、镁和硅的互扩散决定的。拉伸试验表明，复层板坯实现了良好的冶金复合，因为均匀化后的拉伸试样全部在较软的6009合金侧发生断裂。经过均匀化退火加热轧处理，平均扩散层厚度降低到100μm，同时7050合金侧的网状结构转变为分散的块状相。再经过 T6热处理后，平均扩散层厚度增加为200μm，并且7050合金侧和6009合金侧的维式硬度均有明显地提高。经过热轧和 T6热处理后，6009/7050复层铸坯的层状结构被保留下来。
关键词:
7050 合金
,
复层板坯
,
直接冷却铸造
,
热处理
,
热轧
曹志强
,
张兴国
,
金俊泽
,
贾非
,
郝海
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2002.03.004
采用电磁铸造技术铸造了易拉罐用5182变形铝合金,采用光学显微镜和扫描电镜分析了其显微组织,而且对其进行了均匀化处理和对比实验.结果表明,电磁铸造锭有更加良好的内部组织和优良的力学性能,电磁铸造试样的硬度大约是普通连续铸造试样的两倍,疲劳性能是普通连续铸造铸锭的3倍,电磁铸造铸锭还有良好的耐磨性.电磁铸造锭的优良性能得宜于电磁搅拌的作用使整个铸锭获得均匀细小的晶粒组织.电磁铸造技术是一种无模铸造技术,它依靠电磁力约束液体金属成型,液体金属不与铸模接触,铸锭表面光滑如镜;相反,普通连续铸造锭表面因存在振动痕和亚表面偏析等铸造缺陷,力学性能大大降低.
关键词:
电磁铸造
,
显微组织
,
5182铝合金
,
力学性能
张兴国
,
曹志强
,
田正宏
,
金俊泽
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2003.04.012
为了优化电磁铸造工艺过程,采用互感耦合模型,对电磁铸造扁锭的电磁场进行了数值模拟计算,重点考察了屏蔽罩位置、电源频率等对磁场强度分布的影响.计算结果表明:有载条件下的半悬浮液柱,除弯月面外,整个液柱上下粗细均匀,可以保证电磁铸造过程不受液面波动的影响;电磁铸造过程的感应热的计算,与实际情况吻合较好,已成功应用于电磁铸造过程温度场的数值模拟.屏蔽罩的插入可以明显消弱液柱上方的磁场强度,抑制表面扰动,频率越高,屏蔽效果越好.
关键词:
电磁铸造
,
电磁场
,
数值模拟
贾非
,
金俊泽
,
曹志强
,
张兴国
,
郝海
金属学报
通过光学显微镜、差热分析仪和透射电子显微镜,对比分析了电磁铸造和连续铸造2024铝合金铸态及热处理态的显微组织和力学性能.电磁铸造铝锭的硬度较连续铸造铸锭提高1倍,疲劳性能提高2倍.差热分析曲线显示,电磁铸造试样具有比连续铸造高的热焓,说明其在加热过程中沉淀强化物析出较多.
关键词:
电磁铸造
,
null
,
null
,
null
刘吉东
,
曹志强
,
张红亮
,
李廷举
,
王家淳
机械工程材料
利用差示扫描量热仪、光学显微镜、电子探针、扫描电镜和电子万能试验机等对铸态7050铝合金在不同条件均匀化后的显微组织与力学性能进行了分析,以确定均匀化工艺.结果表明:7050铝合金经465℃保温24 h直接在室温水中冷却的均匀化处理后,其铸态组织中的不平衡共晶相转变为均匀化组织,合金成分分布均匀性有了较大改善,其伸长率达到13.1%,抗拉强度达到292.08 MPa.
关键词:
7050铝合金
,
均匀化
,
力学性能
曹志强
,
李廷举
,
张红亮
,
刘吉东
,
王家淳
稀有金属材料与工程
7050铝合金软接触电磁连铸过程中的电磁场能促使熔体产生受迫流动,改善铸坯质量,抑制微裂纹.电磁场一方面通过均匀温度场降低内应力或应变,使金属高温脆性区主要处于受压状态,减少了热裂纹形成的外部诱因;另一方面,通过细化组织,减小不可补缩区间,减少晶界低熔点化合物数量,降低了合金铸锭的热裂倾向性,从而达到了抑制铸造裂纹的目的.
关键词:
电磁连铸
,
热裂纹
,
软接触
,
7050铝合金
