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T6热处理对触变锻造加低过热铸造制备的A356和A380铝合金的影响（英文）

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2018年第3期28卷 385-392页

作者： Ridvan GECU Serhat ACAR Alptekin KISASOZ Kerem ALTUG GULER Ahmet KARAASLAN Department of Metallurgical and Materials Engineering Yildiz Technical UniversityDavutpasa Campus

研究T6热处理对触变锻造A356和A380铝合金的影响。采用低过热铸造(LSC)技术制备用于触变锻造的样品。为了获得等轴晶粒并防止枝晶生长,将样品在高于液相温度20°C时进行浇铸,将浇铸坯料再加热不同时间(20~80 min)后进行触变锻造,变形量... 详细信息

研究T6热处理对触变锻造A356和A380铝合金的影响。采用低过热铸造(LSC)技术制备用于触变锻造的样品。为了获得等轴晶粒并防止枝晶生长,将样品在高于液相温度20°C时进行浇铸,将浇铸坯料再加热不同时间(20~80 min)后进行触变锻造,变形量为50%,再将触变锻造后的A356和A380铝合金样品进行T6热处理。用光学显微镜、能量弥散X射线谱仪、扫描电镜和布氏硬度仪对经触变锻造、固溶处理和时效处理后样品的显微组织和硬度变化进行检测。结果表明,T6热处理后合金的显微组织更均匀,并分别在A356和A380坯料中形成了新的析出相Mg_2Si和Al_2Cu。相应地,经过人工时效后,样品的硬度大幅度提高,A356铝合金的硬度达到HB 93,A380铝合金的硬度达到HB 120。

关键词： T6热处理触变锻造低过热铸造铝合金

低过热度铸造和触变锻造结合制备A356铝合金车轮的组织与力学性能(英文)

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2014年第7期24卷 2214-2219页

作者：王顺成周楠戚文军郑开宏广东省工业技术研究院(广州有色金属研究院)金属加工与成型技术研究所广州510650

采用低过热度铸造和触变锻造相结合的方法制备A356铝合金车轮,研究低过热度铸造A356铝合金坯料的组织、坯料二次加热组织演变规律和触变锻造车轮的组织与力学性能。结果表明:熔体在635°C浇注,可获得具有细小、均匀的非枝晶晶粒的A356... 详细信息

采用低过热度铸造和触变锻造相结合的方法制备A356铝合金车轮,研究低过热度铸造A356铝合金坯料的组织、坯料二次加热组织演变规律和触变锻造车轮的组织与力学性能。结果表明:熔体在635°C浇注,可获得具有细小、均匀的非枝晶晶粒的A356铝合金坯料。坯料在600°C等温加热60 min后,非枝晶晶粒可转变成球形晶粒,在750 kN锻压力下半固态坯料可触变锻造成铝合金车轮。经T6热处理,A356铝合金车轮的抗拉强度和伸长率分别为327.6 MPa和7.8%,高于铸造铝合金车轮的拉伸力学性能。将低过热度铸造与触变锻造工艺相结合,可以制备具有较高力学性能的铝合金车轮。

关键词：铝合金车轮半固态金属触变锻造低过热度铸造

TiB2/Al复合材料铸坯半固态组织演变及触变锻造

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TiB2/Al复合材料铸坯半固态组织演变及触变锻造

作者：靳钰哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

铝基复合材料因其具有的众多优异性能,成为军事国防、航空航天、轨道交通等领域高速发展所迫切需要的高性能轻质合金材料。目前颗粒增强铝基复合材料半固态触变成形技术面临着半固态坯料制备困难的瓶颈。本课题在此背景下,开展TiB/2024A... 详细信息

铝基复合材料因其具有的众多优异性能,成为军事国防、航空航天、轨道交通等领域高速发展所迫切需要的高性能轻质合金材料。目前颗粒增强铝基复合材料半固态触变成形技术面临着半固态坯料制备困难的瓶颈。本课题在此背景下,开展TiB/2024Al复合材料铸坯半固态重熔组织演变及触变成形相关研究,具体研究内容包括:优化液态模锻工艺参数,制备出具有细小等轴晶组织的TiB/2024Al复合材料铸坯;常规热辐射加热方式和感应加热方式下,半固态重熔工艺参数对TiB/2024Al复合材料微观组织演变的影响,以及TiB/2024Al复合材料半固态重熔组织演变机制;TiB/2024Al复合材料半固态触变锻造成形研究。首先采用超声辅助-液态模锻的方式制备原位自生TiB/2024Al复合材料,通过改变浇注温度改善复合材料的铸坯微观组织。浇注温度决定了复合材料熔体在液锻压力作用下的凝固过程,浇注温度为730℃时,复合材料熔体在压力提供的过冷度下立即凝固,形成具有细小等轴晶粒的铸态组织;并且复合材料铸锭的微观组织均匀性良好。随后采用常规热辐射加热方式对TiB/2024Al复合材料铸坯进行半固态重熔试验。浇注温度为730℃的复合材料铸坯经过半固态重熔,其组织球化程度较高,整体微观组织均匀性也较高。随着重熔保温时间的延长,半固态组织平均晶粒尺寸上升。半固态重熔晶粒长大机制包括晶粒合并长大机制和Ostwald熟化机制,当重熔温度较低时,晶粒长大机制以合并长大机制为主;当重熔温度升高,晶粒长大以Ostwald熟化机制为主,同时存在合并长大。超声振动作用于半固态组织的影响机制有待进一步研究。最后基于快速感应加热方式对TiB/2024Al复合材料铸坯进行半固态重熔及触变成形。最佳半固态重熔工艺参数确定为628℃保温5 min,在该重熔工艺下复合材料半固态组织平均晶粒尺寸和形状因子分别为67.1μm和0.84。采用最佳重熔工艺参数对TiB/2024Al复合材料进行半固态触变锻造成形试验,成形出表面质量良好的某型发动机连杆构件。与液态模锻铸坯相比,连杆大头和连杆体位置的屈服强度分别提高了9.0%和11.8%,抗拉强度分别提高了7.7%和6.3%,伸长率比铸坯分别提升了6.5%和10.8%。本课题通过TiB/2024Al复合材料铸坯的制备、常规热辐射加热和快速感应加热条件下复合材料铸坯的半固态重熔、以及半固态触变锻造成形等一系列研究,提出了具有细小非枝晶组织的复合材料铸坯的制备方法、常规热辐射加热条件下复合材料半固态重熔组织演化机制、感应加热条件下半固态重熔组织演变规律、以及半固态触变锻造成形相关工艺过程,为短流程低成本铝基复合材料半固态坯料制备、实现铝基复合材料复杂构件精确成形等提出了一定的理论和试验基础。今后对于铝基复合材料半固态成形的研究,应注重于铝基复合材料复杂构件精确成形,半固态组织与成形构件组织性能的对应关系,最终实现复合材料触变成形构件形性协同控制。

关键词：铝基复合材料半固态重熔组织演变触变锻造

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变形镁合金触变锻造研究

塑性工程学报 2008年第2期15卷 76-79页

作者：闫洪周冰锋南昌大学先进成形制造及模具研究所南昌330031

采用机械搅拌法制备半固态变形镁合金,并设计制造了触变塑性成形装置,进行了变形镁合金触变锻造和常规锻造实验。采用所建立的半固态镁合金本构关系,对触变锻造进行了数值模拟,得到了成形过程中的应力和应变分布,对比了触变锻造和常规... 详细信息

采用机械搅拌法制备半固态变形镁合金,并设计制造了触变塑性成形装置,进行了变形镁合金触变锻造和常规锻造实验。采用所建立的半固态镁合金本构关系,对触变锻造进行了数值模拟,得到了成形过程中的应力和应变分布,对比了触变锻造和常规锻造的成形特点。结果表明,变形镁合金触变锻造具有变形抗力小、应力分布均匀的特点。通过实验和模拟结果对比可知,两者吻合较好,所获结果可指导变形镁合金触变锻造工艺实践。

关键词：半固态变形镁合金触变锻造数值模拟

基于SIMA法的铝合金复杂构件触变锻造成形技术

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精密成形工程 2020年第3期12卷 20-28页

作者：杜之明靳钰韩飞陈刚王卫卫哈尔滨工业大学材料科学与工程学院哈尔滨150001 哈尔滨工业大学(威海)材料科学与工程学院山东威海264209

采用半固态触变锻造技术成形铝合金构件,容易实现轻量化、低成本、短流程制造,因此在汽车、航空航天等领域应用广泛,但是对于高强铝合金复杂形状构件触变锻造存在半固态坯料制坯工序复杂、制件固液偏析严重和力学性能较弱等问题。基于S... 详细信息

采用半固态触变锻造技术成形铝合金构件,容易实现轻量化、低成本、短流程制造,因此在汽车、航空航天等领域应用广泛,但是对于高强铝合金复杂形状构件触变锻造存在半固态坯料制坯工序复杂、制件固液偏析严重和力学性能较弱等问题。基于SIMA制坯方法,提出了分级热处理、快速感应重熔和梯度等温处理等重熔工艺以及触变-塑变复合成形等新成形技术,优化了变形铝合金二次重熔半固态组织调控和触变锻造技术,获得了良好的半固态球晶组织并成形出合格的制件,最后提出了铝合金触变锻造成形中仍需解决的问题和发展方向。

关键词：触变锻造变形铝合金 SIMA 二次重熔固液偏析

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等体积流量法在触变锻造流动前沿的应用研究

锻压技术 2008年第4期33卷 112-115页

作者：王开坤李鸿高张鹏杜艳梅北京科技大学材料科学与工程学院华东微电子技术研究所安徽合肥230022

半固态成形技术是一种介于常规铸造和锻造成形之间的金属成形方法。针对半固态成形,特别是触变锻造成形中浆料流动前沿开裂等质量问题,首次提出了流动前沿等体积流量的概念,并将其运用到半固态成形模具优化设计中。分别使用平锻模和经... 详细信息

半固态成形技术是一种介于常规铸造和锻造成形之间的金属成形方法。针对半固态成形,特别是触变锻造成形中浆料流动前沿开裂等质量问题,首次提出了流动前沿等体积流量的概念,并将其运用到半固态成形模具优化设计中。分别使用平锻模和经优化设计的锻模对A356铝合金进行了半固态工步挤压和镦粗试验。通过比较分析表明,使用根据流动前沿等体积流量理论设计的模具可以有效防止流动前沿的开裂。本研究所提出的等体积流量理论为半固态成形件质量改进提供了重要的理论和实验指导。

关键词：触变锻造流动前沿等体积流量锻模优化设计

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ZL201铝合金的触变锻造组织与性能

有色金属 2006年第2期58卷 5-7页

作者：刘静史立峰常守威董丽娜东北大学理学院沈阳110004 东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室沈阳110004

利用自行设计的模具,采用半固态触变锻造的方法,研究近液相线铸造法制备的ZL201铝合金半固态坯料触变成形件的组织和性能.结果表明,半固态闭模锻造成形后的成形件组织均匀、致密.合金在525℃～530℃固溶12h、155℃时效20h后,强化相充分... 详细信息

利用自行设计的模具,采用半固态触变锻造的方法,研究近液相线铸造法制备的ZL201铝合金半固态坯料触变成形件的组织和性能.结果表明,半固态闭模锻造成形后的成形件组织均匀、致密.合金在525℃～530℃固溶12h、155℃时效20h后,强化相充分溶解,均匀析出,合金的维氏硬度可达129.8HV.半固态触变锻造可以获得理想的成形件.

关键词：金属材料 ZL201铝合金近液相线铸造半固态触变锻造组织与性能

梯度结构半固态9Cr18不锈钢的制备与显微组织演变

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材料导报 2021年第2期35卷 2120-2124页

作者：王永金张应超宋仁伯北京科技大学材料科学与工程学院北京100083

基于Gleeble3500热模拟试验机设计了半固态触变锻造成形装置,通过触变锻造工艺制备了9Cr18不锈钢制件,研究其显微组织结构和演变特征。研究结果表明,半固态触变成形装置能够实现9Cr18半固态坯料成形。在触变锻造成形过程中,固相骨架破碎... 详细信息

基于Gleeble3500热模拟试验机设计了半固态触变锻造成形装置,通过触变锻造工艺制备了9Cr18不锈钢制件,研究其显微组织结构和演变特征。研究结果表明,半固态触变成形装置能够实现9Cr18半固态坯料成形。在触变锻造成形过程中,固相骨架破碎后,半固态坯料表现出触变特性,载荷随着变形的进行而下降。9Cr18触变制件变形区呈现梯度结构的显微组织特征。触变制件边部存在明显的液/固分界层。分界层外侧为液相凝固形成的共晶组织;分界层内侧主要为固相颗粒。9Cr18触变制件具有独特的组织演变规律,其内部主要为具有良好塑性变形能力的奥氏体组织,表层存在大量的M 7C 3共晶碳化物,二者共同保证了9Cr18不锈钢触变制件具有“外硬内韧”的特征。

关键词： 9Cr18不锈钢半固态触变锻造梯度结构组织演变

压头速度对触变模锻原位Mg2Sip/AM60B复合材料显微组织与拉伸性能的影响

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2020年第1期30卷 110-122页

作者：张素卿陈体军周吉学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 齐鲁工业大学(山东省科学院)山东省轻质高强金属材料重点实验室济南250014

研究压头速度对Mg2Sip/AM60B复合材料显微组织和拉伸性能的影响,并与金属型铸造复合材料进行对比。结果表明,压头速度通过改变二次凝固行为和半固态变形机制对复合材料的显微组织产生明显影响,显微组织和变形机制的改变使复合材料的拉... 详细信息

研究压头速度对Mg2Sip/AM60B复合材料显微组织和拉伸性能的影响,并与金属型铸造复合材料进行对比。结果表明,压头速度通过改变二次凝固行为和半固态变形机制对复合材料的显微组织产生明显影响,显微组织和变形机制的改变使复合材料的拉伸性能和断裂机制发生变化。当压头速度为60 mm/s时,复合材料获得最优的综合拉伸性能,抗拉强度和伸长率分别为198 MPa和10.2%。触变成形复合材料的优异性能归因于缺陷的消除和加工硬化。

关键词：触变锻造半固态变形断裂机制强化机制