近非平衡液相线铸造镁稀土合金的部分重熔研究

在非平衡条件下液相线会偏离其平衡状态。一般情况下，在较高的冷却速率下液相线低于平衡液相线温度。所谓的近非平衡液相线铸造（NNLC）是合金在非平衡液相线温度附近所进行的铸造工艺。对用NNLC方法获得的以ZK60为基体的镁合金触变组织进行部分重熔的研究表明，ZK60-2Ca合金的初生固相颗粒在部分重熔过程中显著球化，不过，在延长保温时间时则发生粗化及多边形化。在进一步添加Y，MM，Nd或Ag等元素的合金触变组织重熔中有更好的细化和球化效果，但效果因合金元素种类不同而有差异。ZK60-2Ca-1Y合金的重熔结构比其基体合金更为细小，添加MM，特别是Ag的合金有很显著的细化效果，但Nd的影响不大。在保温时间较短时，重熔温度波动对重熔组织的影响较小，但在长时间保温时组织对温度很敏感。对含Ag合金在600℃重熔10min的可以获得优良的触变结构。     

冶炼时添加ErCl3对AZ91镁合金组织与性能的影响

研究了冶炼AZ91镁合金时添加不同量的ErCl3对镁合金的拉伸性能、组织和断口形貌的影响。结果表明:添加ErCl3具有阻燃、净化作用,还可以提高合金的抗拉强度σb和延伸率δ。当添加ErCl3质量分数为1.8%时,σb和δ分别从156MPa和1.8%上升到最大值220MPa和4.1%,分别提高了41%和128%。随着ErCl3加入量的进一步提高,开始形成Al7ErMn5稀土相和稀土氧化物夹杂,合金的力学性能反而下降。添加ErCl3增加了二次裂纹的数量,但是不改变镁合金的断裂机制,断口形貌仍为准解理断裂。     

铸态镁合金大压下轧制对组织和边裂的影响

主要研究了道次压下率和轧制道次数对AZ31B扁锭坯大压下轧制所制备板材边裂以及微观组织的影响.轧制工艺为350℃下两道次或四道次大压下轧制.金相观察、边裂统计和XRD织构分析表明:当总压下率达到37%时,轧板开始出现边裂;并且裂纹深度随着压下率的增大而增加.随着压下率的增加,孪晶明显增多.当总压下率达到54%时,大部分区域已完成再结晶;进一步增大压下率,组织中出现变形局域化现象;当总压下率为82%,轧制道次增多时,边裂出现一定程度减弱,同时基面织构分布由双峰变为单峰.     

Al含量对AZ系镁合金燃点的影响

为了考察AZ系镁合金中不同Al含量对其初始熔化温度、燃点以及热解起燃时所处状态的影响,对镁合金初始熔化温度及燃点进行测试, 采用FESEM扫描电镜对实验镁合金组织及燃烧前合金表面形貌进行观察,采用XRD对合金进行物相分析.结果表明,AZ系镁合金中Al含量较低时对燃点的影响表现为,随Al含量的增加低温熔点相β-Mg₁₇Al₁₂生成并逐渐增多,引起合金初始熔化温度的下降,降低了合金的燃点.同时,纯Mg及AZ31镁合金是在固态下起燃的;AZ61和AZ80镁合金是在半固态下起燃的,但AZ80的固相率更低.此外,Al含量的增加有利于合金起燃前表面膜的连续性与完整性,减缓合金燃点降低.     

超声波施振参数对Mg-Ca合金除气的影响

采用了超声场来处理Mg-Ca合金熔体,考察了超声波施振参数(超声功率和作用时间)对合金熔体除气效果的影响.结果表明:超声波施振功率和作用时间均对Mg-Ca合金除气效果有较大的影响,当施振功率过小,作用时间过短或过长均不会有良好的除气效果.这种除气效果和超声波的空化效应有关,且只有在空化效应的发展-发达阶段才会有良好的除气效果.在本实验条件下,超声功率150 W,作用时间为120 s除气效果最好,铸锭的密度值达到最大.在除气的同时,也有效地细化了Mg-Ca合金铸锭的凝固组织.     

镁合金半固态制浆新工艺

研究了AZ91D镁合金在不同浇铸温度下组织的对比,以及稍低于液相线的近液相线铸造时静置时间和不同冷却能力铸模对铸态组织形貌的影响·结果表明,浇铸温度高于液相线时,降低浇铸温度有利于减轻镁合金的组织疏松,但组织粗大,此趋势持续到液相线上沿;而在稍低于液相线浇铸时,组织明显细化,有蔷薇化趋势,不再有高于液相线铸造时的显微气孔·在稍低于液相线温度时,适当静置有利于组织细化,一定程度上的枝晶熔断促进了蔷薇化,但不显著,静置时间过长,晶粒又有长大趋势,且出现个别异常长大枝晶·冷却速率对铸造组织的影响与静置时间有相近规律     

换热器板片波纹结构辊压成形工艺设计

不锈钢换热板片的形状参数较为复杂,考虑到传统冲压成形工艺制备效率低、缺陷多等问题,提出了一种辊压成形和冲压工艺相结合的加工方法,基于冲压工艺及冷弯成形工艺中的弯曲理论,对板片波纹结构的辊压工艺参数进行了数学建模和优化设计.研究结果表明:换热器板片波纹结构可采用制备效率高的辊压工艺单道次成形,通过量化研究变形回弹,板片各物理参数加工精度基本满足技术标准.     

CaCO3在AZ31镁合金中的细化效果及机理

用CaCO3作细化剂研究了对AZ31镁合金凝固组织的影响.结果表明:在AZ31中添加质量分数为0.5%的CaCO3,在760℃保温10 min后细化效果最佳,α-Mg晶粒的尺寸由基体合金的570μm降至209μm,降幅约63.3%.通过能谱分析、结合能和自由能的计算证实,细化机理是CaCO3反应后生成Al4C3,其中部分Al4C3质点作为异质核心,使晶粒细化,其余的Al4C3质点钉扎晶界也阻碍了晶粒长大.Al元素随固/液界面前沿被快速推至晶界,生成沿晶界生长的β-Mg17Al12相,起到进一步固定晶界的作用.合金元素的分布均有改变.     

镀锌液的组元活度对镀液呈色特点的影响

热镀锌液中适量添加过渡元素并通过镀后冷却条件控制,可在热镀钢板或钢构上直接获得具有特定色彩的镀锌层,是一种有应用前景的新工艺.从热力学角度理解热镀层呈色的机理与特点将有助于镀液组成的进一步优化.用Miedema模型、Tanaka关系式以及一些基本热力学关系研究了镀液中的主溶质元素或杂质对镀液各组元的过剩热力学性质的影响.结果表明,镀件镀后呈色特点与镀液中的溶质活度直接相关.溶质浓度和浸镀温度对镀层呈色的影响主要归咎于其对呈色溶质元素活度的影响.镀液中的杂质如Al和Mg以及呈色元素Ti对呈色的影响还与其对溶剂活度的影响有关.     

镁合金熔体中超声空化泡行为的数值模拟

以超声空化理论为基础,应用Matlab软件对Rayleigh-Plesset方程进行了数值模拟计算,主要研究了不同超声条件(超声频率、声压幅值和空化泡初始平衡半径)对镁合金熔体中空化泡行为的影响,并且探讨了声压幅值和熔体主体温度对空化泡崩溃时的泡内温度和压力的影响.结果表明,较低的超声频率和熔体主体温度、较高的声压幅值以及小于或等于共振尺寸的空化泡初始平衡半径有利于超声空化效应.