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Mg-6Zn-1Cu-0.5Ce镁合金的非枝晶组织演变及机理

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中国有色金属学报 2018年第12期28卷 2404-2412页

作者：黄晓锋马振铎张玉毕广利李雅兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室兰州730050 兰州理工大学有色金属合金及加工教育部重点实验室兰州730050

半固态金属坯料部分重熔是半固态金属触变成形工艺的重要技术环节,采用等温热处理法对Mg-6Zn-1Cu-0.5Ce镁合金在部分重熔过程中的非枝晶组织演变过程和机理进行研究。结果表明:在半固态重熔初始阶段,Mg-6Zn-1Cu-0.5Ce合金沿晶界分布的... 详细信息

半固态金属坯料部分重熔是半固态金属触变成形工艺的重要技术环节,采用等温热处理法对Mg-6Zn-1Cu-0.5Ce镁合金在部分重熔过程中的非枝晶组织演变过程和机理进行研究。结果表明:在半固态重熔初始阶段,Mg-6Zn-1Cu-0.5Ce合金沿晶界分布的共晶相逐渐向α-Mg基体中扩散溶解,达到共晶熔化温度后,剩余部分开始熔化。随着保温时间的进一步延长,为了降低系统的界面能,颗粒将发生合并长大。其中,非枝晶颗粒的分离是由液相沿亚晶界浸渗和根部重熔两种机制起主导作用。Mg-6Zn-1Cu-0.5Ce合金的最佳等温热处理工艺为保温温度600℃和保温时间25 min,采用该工艺处理后所得非枝晶颗粒平均尺寸为57μm,形状因子为1.16,固相率为68%。

关键词： Mg-6Zn-1Cu-0.5Ce镁合金部分重熔半固态非枝晶组织演变机理

Mg-7Zn-0.2Ti-x Cu镁合金非枝晶组织的演变过程及机理

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材料导报 2022年第18期36卷 112-118页

作者：黄晓锋张展裕尚文涛杨凡张胜兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室兰州730050 兰州理工大学有色金属合金及加工教育部重点实验室兰州730050

采用等温热处理法制备了Mg-7Zn-0.2Ti-x Cu(x=0、0.5、1.0、1.5,质量分数/%)合金的半固态坯料,探讨了Cu元素及其含量对Mg-7Zn-0.2Ti-x Cu合金铸态和半固态组织的影响,同时,研究了等温温度和保温时间对Mg-7Zn-0.2Ti-1Cu合金半固态组织演... 详细信息

采用等温热处理法制备了Mg-7Zn-0.2Ti-x Cu(x=0、0.5、1.0、1.5,质量分数/%)合金的半固态坯料,探讨了Cu元素及其含量对Mg-7Zn-0.2Ti-x Cu合金铸态和半固态组织的影响,同时,研究了等温温度和保温时间对Mg-7Zn-0.2Ti-1Cu合金半固态组织演变的影响并分析了非枝晶组织的形成机理。结果表明:在半固态组织演变过程中,随着等温温度的升高和保温时间的延长,固相颗粒的尺寸和形状因子先减小后增大。铸态组织和溶质原子的扩散行为是影响等温热处理过程中非枝晶组织形貌及其演变的主要因素。当Cu含量为1.0%(质量分数)时,合金铸态组织细小,Cu对非枝晶组织的优化效果最佳。Mg-7Zn-0.2Ti-1Cu合金在600℃下保温30 min时获得的非枝晶组织较为理想,其固相颗粒的平均尺寸、形状因子和固相率分别为43.12μm、1.46和59.77%,满足半固态成形的要求。

关键词：镁合金 Cu含量非枝晶组织演变机理

CREM法半连续铸造Al合金非枝晶组织的形成机制

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金属学报 2001年第8期37卷 873-876页

作者：张勤路贵民崔建忠张北江东北大学材料电磁过程教育部重点实验室沈阳110004

研究了低频电磁场作用下７０７５Ａｌ合金半连续铸坯的微观组织结果表明：铸坯由近球形和蔷薇形晶粒构成，且随磁场强度增大，近球形组织增加，蔷薇形组织减少，整体组织变得细小均匀．这种非枝晶组织的形成机制可解释为：电磁场作用... 详细信息

研究了低频电磁场作用下７０７５Ａｌ合金半连续铸坯的微观组织结果表明：铸坯由近球形和蔷薇形晶粒构成，且随磁场强度增大，近球形组织增加，蔷薇形组织减少，整体组织变得细小均匀．这种非枝晶组织的形成机制可解释为：电磁场作用下，从结晶器壁游离的晶粒数量增多，使熔体中的结晶核心增加，此外，游离晶粒随对流熔体一同运动以及晶粒自身的旋转运动抑制了其按枝晶方式生长，从而导致最终形成细小均匀的非枝晶组织．

关键词：半连续铸造 CREM法非枝晶组织铝合金

不同搅拌速度下AZ91D镁合金熔体非枝晶组织的形成机理

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材料热处理学报 2012年第10期33卷 91-95页

作者：杨柳青徐骏刘国钧 Fan Z 北京有色金属研究总院北京100088 布鲁内尔大学

以AZ91D镁合金为试验材料,采用双螺旋半固态浆料制备装置,研究了在液相线附近施加不同搅拌速度时,镁合金熔体凝固过程中非枝晶组织的形成机理及演变特征。结果表明:搅拌温度为605℃,搅拌速度950 r/min时,坯料组织中初生α-Mg变得细小圆... 详细信息

以AZ91D镁合金为试验材料,采用双螺旋半固态浆料制备装置,研究了在液相线附近施加不同搅拌速度时,镁合金熔体凝固过程中非枝晶组织的形成机理及演变特征。结果表明:搅拌温度为605℃,搅拌速度950 r/min时,坯料组织中初生α-Mg变得细小圆整,主要以球状晶为主,由于强烈的搅拌使得熔体内部温度场与浓度场均匀,有利于晶核生长成球状;搅拌温度为590℃时,在较低的搅拌速度下就可以观察到球状初生α-Mg晶粒,且随着搅拌速度的提高,组织中初生α-Mg数量增多,晶粒逐渐变得细小、圆整,主要由于搅拌速度的增大对球晶的生长起到了抑制作用。

关键词： AZ91D镁合金双螺旋搅拌速度非枝晶组织

电磁搅拌下Al-6.6%Si合金非枝晶组织形成机制探讨

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铸造 2006年第11期55卷 1126-1129页

作者：曹志强杨淼任振国大连理工大学铸造工程研究中心辽宁大连116024

研究了搅拌强度、部位、冷却速率等试验参数对Al-6.6%Si亚共晶合金非枝晶组织形成的影响,并利用图像分析仪对试样单位面积上的颗粒数进行了定量的测量。结果表明:Al-6.6%Si亚共晶合金在电磁搅拌下进行凝固时,发生弯曲和熔断混合断裂机制... 详细信息

研究了搅拌强度、部位、冷却速率等试验参数对Al-6.6%Si亚共晶合金非枝晶组织形成的影响,并利用图像分析仪对试样单位面积上的颗粒数进行了定量的测量。结果表明:Al-6.6%Si亚共晶合金在电磁搅拌下进行凝固时,发生弯曲和熔断混合断裂机制,并随着搅拌强度的增大、降温速率的降低和与型壁距离的减小,合金所得到的α-Al晶粒变得越来越细小;当Al-6.6%Si亚共晶合金熔体温度降低到620℃后,合金内的α-Al相晶粒迅速合并长大,致使合金单位面积上的颗粒数大幅度减少。

关键词：电磁搅拌非枝晶组织 α-Al相亚共晶合金

近液相线铸造Al-Si合金浆料非枝晶组织的形成与演变

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中国有色金属学报 2011年第3期21卷 560-569页

作者：弭光宝李培杰王晶何良菊清华大学新材料国际研发中心北京100084 清华大学机械工程系先进成形制造教育部重点实验室北京100084

通过对比实验的方法,利用多次抛光原位观察和金相分析对近液相线铸造Al-Si合金浆料非枝晶组织的形成及演变规律进行研究,进而从熔体结构角度探讨非枝晶组织形成和稳定存在的机制。结果表明：对于Al-7.97Si工业用铝合金,在390~400℃的热... 详细信息

通过对比实验的方法,利用多次抛光原位观察和金相分析对近液相线铸造Al-Si合金浆料非枝晶组织的形成及演变规律进行研究,进而从熔体结构角度探讨非枝晶组织形成和稳定存在的机制。结果表明：对于Al-7.97Si工业用铝合金,在390~400℃的热环境中,常规近液相线铸造半固态浆料的转移及流变成形时间约为15 s;而在液相线以上不高温度区间对熔体施加旋转磁场作用,可延长浆料转移及流变成形的时间,其主要原因是旋转磁场对过热熔体产生的扰动作用一直影响到凝固过程的形核与长大,一方面使熔体中原子集团的尺寸、形状及分布发生改变,为提高形核率创造了条件,另一方面使固-液界面前沿的溶质浓度梯度减小,抑制成分过冷,同时增大了晶核稳态球形长大的临界半径。

关键词： Al-Si合金过热熔体旋转磁场处理非枝晶组织演变稳定性熔体结构

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ZA74镁合金非枝晶组织的演变过程及机理

中国有色金属学报 2013年第3期23卷 635-644页

作者：冯凯黄晓锋马颖阎峰云郝远兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室兰州730050

采用等温热处理法对ZA74镁合金在部分重熔过程中非枝晶组织的演变过程和机理进行研究。结果表明:在重熔过程中,ZA74合金原始组织中沿着晶界分布的Mg32(Al,Zn)49共晶相逐渐向α-Mg基体扩散溶解,当温度达到共晶熔化后,剩余部分开始熔化。... 详细信息

采用等温热处理法对ZA74镁合金在部分重熔过程中非枝晶组织的演变过程和机理进行研究。结果表明:在重熔过程中,ZA74合金原始组织中沿着晶界分布的Mg32(Al,Zn)49共晶相逐渐向α-Mg基体扩散溶解,当温度达到共晶熔化后,剩余部分开始熔化。非枝晶组织的演变是在体系自由能降低的驱动下完成的,主要机制是共晶组织的固溶,溶质原子扩散,枝晶组织的粗化、分离、球化以及晶粒的合并和长大。其中,ZA74合金固相颗粒的分离是由溶质扩散、能量起伏、成分起伏等因素造成液相沿亚晶界浸渗和根部重熔两种机制起主导作用。

关键词： ZA74镁合金部分重熔半固态非枝晶组织演变机理

半固态等温热处理对Mg-7Zn-1Cu-0.3V镁合金非枝晶组织的影响

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材料导报 2020年第14期34卷 14116-14121页

作者：黄晓锋魏浪浪杨剑桥张乔乔尚文涛李旭娇兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室兰州730050 兰州理工大学有色金属合金及加工教育部重点实验室兰州730050

本工作采用半固态等温热处理法研究了保温温度和保温时间对Mg-7Zn-1Cu-0.3V镁合金半固态非枝晶组织演变的影响。结果表明:半固态等温热处理能将Mg-7Zn-1Cu-0.3V合金的原始树枝晶组织转变为半固态非枝晶组织,最终得到细小、圆整且分布均... 详细信息

本工作采用半固态等温热处理法研究了保温温度和保温时间对Mg-7Zn-1Cu-0.3V镁合金半固态非枝晶组织演变的影响。结果表明:半固态等温热处理能将Mg-7Zn-1Cu-0.3V合金的原始树枝晶组织转变为半固态非枝晶组织,最终得到细小、圆整且分布均匀的球状颗粒。延长等温时间或升高保温温度有利于非枝晶组织的分离球化;但当保温温度过高或保温时间过长时,半固态颗粒会出现合并及长大现象,其主要演变符合Ostwald熟化机制。在整个等温热处理过程中,半固态组织演变主要经历了初始粗化、组织分离及球化、颗粒合并及熟化三个阶段。Mg-7Zn-1Cu-0.3V合金的最佳等温热处理工艺为:保温温度580℃,保温时间35 min。在该条件下得到的非枝晶颗粒平均尺寸、固相率及形状因子分别为33.25μm、45%及1.33。

关键词： Mg-7Zn-1Cu-0.3V镁合金半固态等温热处理非枝晶组织组织演变

基于半固态等温热处理工艺制备镁合金非枝晶组织坯料的研究进展

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铸造技术 2006年第8期27卷 874-877页

作者：杨明波赵玮霖唐利文杨惠陈健重庆工学院材料科学与工程系重庆400050

镁合金半固态铸造成形技术作为镁合金研究开发的重要内容之一,其开发成功的一个关键问题是半固态非枝晶组织坯料的制备。半固态等温热处理作为一种比较有发展前途的镁合金非枝晶组织坯料制备方法,对其展开研究将有助于丰富镁合金的半固... 详细信息

镁合金半固态铸造成形技术作为镁合金研究开发的重要内容之一,其开发成功的一个关键问题是半固态非枝晶组织坯料的制备。半固态等温热处理作为一种比较有发展前途的镁合金非枝晶组织坯料制备方法,对其展开研究将有助于丰富镁合金的半固态形成理论和加速该技术在镁合金上的工业化应用。在半固态等温热处理制备镁合金非枝晶组织坯料已取得研究成果的基础上,回顾了半固态等温热处理工艺对镁合金非枝晶组织形成的影响,分析了半固态等温热处理过程中镁合金非枝晶组织的形成机理,指出了该技术目前还存在的问题,并展望了今后的发展方向。

关键词：镁合金半固态等温热处理非枝晶组织