李滔
,
王顺成
,
郑开宏
,
周海涛
材料导报
铸造可以成形形状复杂的零件,但铸件的力学性能普遍较低;锻造可以成形力学性能较高的零件,但锻件的形状复杂度受到很大的限制.铸锻复合成形技术将铸造和锻造相结合,取长补短,可成形高性能复杂形状零部件.介绍了几种典型铸锻复合成形工艺,包括铸锻联合工艺、双重挤压铸造、铸挤锻复合工艺、压铸锻造双控技术、铸锻一体化成形技术等.重点介绍了铸锻一体化成形技术的研究进展,并对铸锻复合成形技术的前景进行了展望.
关键词:
金属材料
,
铸锻复合成形
,
铸锻一体化成形
王顺成
,
温景林
,
陈彦博
,
李英龙
,
曹富荣
中国有色金属学报
采用SCR(shearing-cooling-roll)技术制备了A2017半固态合金, 对合金液在不同温度下进行浇注, 且对辊-靴型腔中合金组织的演化过程进行了跟踪, 分析了SCR过程中凝固形核的热力学条件以及层流剪切特性.结果表明: 随着合金液浇注温度的降低, 坯料内部组织从粗大的枝晶或菊花晶转化为细小的近球形晶.合金液首先在轧辊和靴子表面结晶形核, 在液流冲击及剪切的作用下, 晶核从型壁上脱落进入残余液相形成游离晶; 随着辊-靴型腔内合金固相率的增加, 游离晶在以枝晶方式生长过程中受到层流剪切作用, 二次枝晶臂断裂破碎形成自由晶; 自由晶在层流剪切作用下进一步发生碰撞和摩擦, 最后逐渐趋于球形或椭球形.
关键词:
材料合成与加工工艺
,
半固态
,
剪切与冷却
,
A2017合金
,
组织演化
王顺成
,
李元元
,
陈维平
,
郑小平
稀有金属材料与工程
提出半固态坯料先在液相线以上某温度适当等温加热,然后再降低温度至两相区继续等温保温的两步法部分重熔新工艺.采用该工艺对低过热度浇注半固态2024合金坯料进行部分重熔试验,利用光学显微镜和金相图像分析系统,研究了坯料组织演变规律,并与两相区等温部分重熔工艺进行了比较.结果表明,采用两步法部分重熔工艺.由于坯料升温速度加快和熔化过热温度提高,抑制了晶间共晶相的溶解扩散,晶间液相形成速度明显加快,对晶粒合并长大具有一定的抑制作用,并加速晶粒球化,坯料部分重熔后,晶粒更加细小和圆整.
关键词:
半固态金属
,
触变成形
,
部分重熔
,
组织演变
王顺成
,
李元元
,
陈维平
,
潘国如
,
王郡文
金属学报
对低过热度浇注的半固态2024铝合金坯料分别以0.12, 0.26和0.52
℃/s的平均升温 速率加热至625 ℃并保温;
利用光学显微镜和金相图像分析系统研究了升温速率对坯料部
分重熔组织的影响. 结果表明, 升温速率越快, 坯料重熔越快,
重熔后晶粒越细小和圆整. 提高升温速率,
有利于抑制晶间共晶相的溶解扩散和提高坯料的熔化过热温度, 加快晶间液
相形成, 对晶粒合并长大具有一定的抑制作用, 并加速晶粒球化.
关键词:
铝合金
,
thixoforming
,
partial remelting
周天国
,
石路
,
曹富荣
,
李英龙
,
王顺成
,
温景林
材料热处理学报
doi:10.3969/j.issn.1009-6264.2005.01.006
研究了不同在线固溶温度条件下时效处理对6201铝合金线材的微观组织、拉伸性能和导电性能的影响.结果表明:随着在线固溶温度的下降,针状强化相β'(Mg2Si)在α-Al中的弥散度增加,尺寸减小;同时合金的拉伸强度,伸长率则呈现上升趋势;过时效时,线材的强度呈现下降趋势,而线材的伸长率和电阻则随着时效时间的延长而不断下降.φ5.9mm线材的热处理工艺为:520℃在线固溶水淬,150℃时效12h,线材拉伸强度为324MPa,伸长率为10.3%,电阻率为32.6nΩ·m,合金线材具有较佳的综合力学性能和导电性能.
关键词:
6201铝合金
,
时效处理
,
单辊剪切/冷却(SCR)技术
,
力学性能
,
电阻率
戚文军
,
王顺成
,
陈学敏
,
农登
,
周志
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.02.002
Al-5Ti-1B合金是铝及铝合金的高效晶粒细化剂,可显著改善铝及铝合金的加工性能,提高铝材的质量,但Al-5Ti-1B合金对纯铝及铝合金的晶粒细化机制目前尚未研究清楚.本文分别采用Al-5Ti-1B,Al-10Ti,Al-4B合金和TiB2粉末对纯铝进行细化实验,通过比较TiAl3,TiB2和AlB2对铝晶粒的细化作用,利用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜和透射电子显微镜,研究了Al-5Ti-1B合金的有效形核相和晶粒细化机制.结果表明,TiAl3是铝晶粒的有效异质形核相,但Al-5Ti-1B合金中的TiAl3因在铝熔体中会熔化而不是铝晶粒的直接形核相.单独的AlB2和TiB2都不是铝晶粒的有效异质形核相,但TiB2通过表面包覆TiAl3后可成为铝晶粒的有效异质形核相.Al-5Ti-1B合金细化铝晶粒的机制为:TiAl3熔解于铝熔体中释放Ti原子,一部分Ti原子通过浓度起伏形成TiAl3,TiAl3再与铝熔体发生包晶转变生成α-Al晶粒直接起到晶粒细化作用.剩余Ti原子在TiB2表面偏聚形成TiAl3,TiAl3再与铝熔体发生包晶转变生成α-Al晶粒起到晶粒细化作用.
关键词:
Al-5Ti-1B合金
,
晶粒细化
,
形核核心
,
细化机制
贾志宏
,
熊兰兰
,
朱翔
,
王顺成
,
陈霖
材料科学与工程学报
采用旋转柱体法系统地对纯铝及铝硅合金在液相线以上不同温度的粘度进行了研究.实验结果表明:随着温度的升高,熔体的粘度都呈减小的趋势；且当Si含量增至5％时,熔体的粘度在720～790℃之间存在着异常变化,可能是熔体结构发生了改变；在较大过热度(△T=100℃或135℃)时,Si含量在不超过7％条件下,Si含量对Al-Si合金熔体粘度的影响较小；而当Si含量达到9％或11％以上时,Si含量对熔体粘度的影响变大.
关键词:
纯Al
,
铝硅合金
,
过热度
,
粘度
王顺成
,
甘春雷
,
黎小辉
,
郑开宏
,
戚文军
稀有金属材料与工程
采用K2ZrF4、KBF4混合粉末与铝熔体原位合成方法制备了Al-4.99Zr-1.1B合金,利用X射线衍射仪、光学显微镜和扫描电镜,研究了Al-4.99Zr-1.1B合金的显微组织及其对AZ31镁合金的晶粒细化作用.结果表明:Al-4.99Zr-1.1B合金中含有大量细小的ZrB2粒子.随着Al-4.99Zr-1.1B合金添加量的增加,AZ31镁合金的a-Mg晶粒逐渐细化,晶间β-Mg17Al12相从网状转变成细小块状.添加0.6％的Al-4.99Zr-1.1B合金,可使AZ31镁合金的a-Mg晶粒从170 μm细化到45 μm.ZrB2粒子作为a-Mg晶粒的异质形核核心使a-Mg晶粒得到细化.
关键词:
Al-Zr-B合金
,
AZ31镁合金
,
晶粒细化
,
异质形核
黎小辉
,
冯晓伟
,
王顺成
,
戚文军
稀有金属材料与工程
通过X射线衍射分析、金相分析和力学性能测试对大尺寸ZK60镁合金挤压型材的微观组织、织构取向和室温力学性能进行系统研究.结果显示,挤压态ZK60镁合金中主要由a-Mg和MgZn2相组成,此外还有少量的Mg2Zn11和Zn2Zr3相.挤压变形后初始的粗大铸态组织沿着挤压方向被极大地细化和破碎,同时伴有部分动态再结晶发生.大部分晶粒的基面沿着挤压方向和横向排列而不是常规的挤压纤维状取向分布.沿着45°方向取样展现出最好的断裂伸长率,其中间和边部分别为28％和23％,而最大抗力强度则体现在沿着挤压方向拉伸样品在中间和边部分别为325和312MPa.
关键词:
ZK60镁合金
,
挤压型材
,
微观组织
,
力学性能
,
织构演变
钟芳华
,
戚文军
,
王顺成
,
周海涛
,
陈学敏
,
彭谦之
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.02.004
以Al,K2ZrF6和KBF4为原料,采用熔体反应法制备不同B/Zr摩尔比Al-Zr-B合金.利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)等手段研究了B/Zr摩尔比对Al-Zr-B中间合金的组织和晶粒细化效果的影响.结果表明,随着B/Zr摩尔比的增加,Al-Zr-B中间合金的第二相组成发生改变.当B/Zr摩尔比为1时,第二相主要由粗大的块状ZrAl3相及少量团聚在晶界上的ZrB2粒子组成;当B/Zr摩尔比为2时,第二相为ZrB2粒子和少量块状ZrAl3相.当B/Zr摩尔比为3时,第二相全部为ZrB2粒子.对AZ91D合金的细化实验表明,随着B/Zr摩尔比的增加,晶粒细化效果越好,添加B/Zr摩尔比为3的Al-Zr-B中间合金具有明显的细化效果,合金由粗大的树枝晶转变成细小的等轴晶,固溶处理后的AZ91D合金平均晶粒尺寸由约328 μm下降到约120 μm;抗拉强度和延伸率达到213 MPa和4.95％,比未添加细化剂时分别提高了15.1％和30.3％.晶粒细化机制可归结为ZrB2粒子作为α-Mg的异质形核核心.
关键词:
Al-Zr-B中间合金
,
B/Zr摩尔比
,
镁合金
,
晶粒细化
