周冰
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康永林
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郜俊震
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祁明凡
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张欢欢
中国有色金属学报
采用自主研发的强制对流搅拌装置(FCR)，研究筒体温度、浇注温度和搅拌速度对A356铝合金半固态组织的影响规律，探讨半固态浆料制备过程中的凝固行为。结果表明：适当降低浇注温度、筒体温度和提高搅拌速度均有利于半固态浆料组织的改善，能够制备晶粒细小、圆整、分布均匀的半固态组织；当浇注温度为620~630℃、筒体温度为570~580℃、筒体转速为200 r/min以上时，均能获得理想的半固态浆料，其初生固相颗粒平均直径在80μm以下，形状因子在0.75以上；强制对流搅拌装置极大地改变了传统凝固条件下熔体依靠传导单向传热和扩散缓慢传质的状态，使熔体的温度场和成分场趋于一致，破坏了枝晶生长的条件，有利于获得较好的半固态组织。
关键词:
A356铝合金
,
半固态
,
强制对流
,
流变成形
,
组织演变
周冰
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康永林
,
祁明凡
,
张欢欢
,
朱国明
,
吴征洋
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.10.001
研究了流变压铸成形和传统压铸工艺下AZ91D镁合金连接压铸件的组织特征,分析了流变压铸过程中半固态浆料的形成和凝固行为,测试了FCR工艺下流变压铸拉伸件的力学性能.结果表明:FCR工艺下的流变压铸成形工艺不仅可以获得晶粒细小、形貌圆整的半固态组织,而且能够明显改善传统压铸成型件中的气孔缺陷,提高组织致密度.与传统压铸件相比,流变压铸拉伸件的抗拉强度和伸长率都有了明显的提高;T6热处理能进一步强化流变压铸拉伸件的性能,其抗拉强度和伸长率分别为286MPa和6.1％.
关键词:
强制对流搅拌装置
,
流变压铸
,
组织与性能
,
热处理
祁明凡
,
康永林
,
周冰
,
朱国明
,
张欢欢
金属学报
doi:10.11900/0412.1961.2014.00523
依据强制对流搅拌原理,成功自主研制出强制对流搅拌(FCM)制浆设备,并与压铸机相结合,以AZ91D镁合金力学拉伸件为例,实现了浆料制备、输送到成形的一体化流变压铸过程;研究了不同FCM工艺参数下流变压铸件组织特征的演变;对比了不同工艺下压铸件力学性能的差异;并分析了FCM流变压铸工艺组织形成机理及凝固行为.结果表明:FCM工艺参数对铸件的显微组织有较大影响,适当提高螺杆转速或降低筒体温度,均有利于成形件组织形貌的改善;FCM流变压铸工艺不仅可以获得内部组织细小、圆整且分布均匀的成形件,而且可以显著提高成形件的力学性能;与传统压铸件相比,FCM流变压铸件的屈服强度变化不大,抗拉强度和延伸率分别提高了12.5％和80.0％;与经T4和T6热处理的铸件相比,铸态拉伸件的抗拉强度最低,屈服强度和伸长率介于T4和T6之间.
关键词:
AZ91D镁合金
,
强制对流搅拌
,
流变压铸
,
组织演变
,
力学性能
,
热处理
廖万能
,
康永林
,
祁明凡
,
闻玉辉
物理测试
doi:10.13228/j.boyuan.issn1001-0777.20160030
采用稀土Ce对A356铝合金进行了变质处理,利用实验室自主研发的强制对流搅拌设备(FCR)制备半固态浆料,将制备的浆料进行挤压铸造.研究了稀土Ce对半固态流变挤压A356铝合金初生α铝相和共晶硅相组织形貌的影响,并探索了Ce含量对流变挤压件力学性能的影响.研究结果表明,稀土Ce的添加细化了初生α铝晶粒和共晶硅相形貌,并且稀土Ce的添加量在0.6％时细化效果最明显;当Ce的质量分数为0.6％时,合金在铸态和T6(535℃固溶8 h+ 155℃时效5 h)状态下的抗拉强度分别达到了216 MPa和299 MPa,比未添加稀土Ce时分别提高了12.6％和15.2％,伸长率在T6热处理之后也得到了大幅度的改善.
关键词:
A356铝合金
,
Ce
,
半固态
,
变质处理
,
组织
,
力学性能
祁明凡
,
康永林
,
朱国明
,
李扬德
,
李卫荣
中国有色金属学报
doi:10.19476/j.ysxb.1004.0609.2017.03.002
利用Procast模拟软件分析AZ91D镁合金薄壁手机支架件的充型过程与凝固过程;结合模拟与实验研究不同工艺参数对薄壁压铸件表面质量、密度、组织及力学性能的影响,并探索出合适的工艺参数.结果表明:薄壁支架件所产生的缺陷类型及位置与模拟结果相吻合;浇注温度和快压射速度对薄壁件的压铸成形具有重要影响,适当降低浇注温度或提高快压射速度均有利于改善铸件的表面质量,减少铸造缺陷、细化晶粒和提高力学性能.对于AZ91D镁合金薄壁手机支架件压铸,合适的浇注温度和快压射速度分别为670℃和2.3 m/s,在此工艺参数下生产的铸件表面质量良好,晶粒细小,其平均尺寸仅为5.1μm,铸件密度高,气孔率仅为2.0%,铸件力学性能优异,其抗拉强度、屈服强度、伸长率和硬度分别为306 MPa、203 MPa、6.0%和86 HV.
关键词:
AZ91D镁合金
,
薄壁件
,
压铸成形
,
显微组织
,
力学性能
,
数值模拟
