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汽车铝合金转向节铸锻复合成形工艺的应用研究

LAO流变铸造工艺及其应用
杨湘杰1, 2郭洪民2,3
1.南昌大学机电工程学院2.江西省高性能精确成形重点实验室3.南昌大学材料科学与工程学院流变铸造是一种新型组织控制技术,关键是获得含有细小均匀分布的球形/近球形晶粒的半固态浆料。

为了降低成本,提高工艺稳定性,开发了LAO( Limited Angular Oscillation)流变铸造工艺。

该方法将一定过热度合金熔体浇入一倾斜的圆筒形振荡室,振荡室绕其中心轴线做周期性的回转式摆动,在凝固初期对合金熔体产生局部激冷和搅拌混合作用,获得含有大量自由晶的低固相率的半固态浆料;同时控制该浆料的后续冷却过程。

铝合金和镁合金的试验表明,LAO可以制备质量优良的半固态浆料,并可以大幅度提高浇注温度。

LAO晶粒细化机理研究表明:LAO的主要作用是在凝固初期加强异质形核,在合金熔体中产生大量的自由晶粒。

合金溶质元素的作用是产生成分过冷,防止已经形成的晶粒重新熔化,并抑制其长大。

LAO细化晶粒取决于溶质和摆动振荡的综合作用。

将LAO制备的半固态浆料用于挤压铸造成形,尝试了流变挤压铸造。

研究结果表明,流变挤压铸造可以显著改善铸态微观组织,减少凝固缺陷。

流变挤压铸造制件的力学性能明显优于液态成形制件。

LAO;流变铸造;晶粒细化;力学性能
TG239.2A
汽车铝合金转向节铸锻复合成形工艺的应用研究
杨弋涛
上海大学材料科学与工程学院
随着汽车轻量化进程的发展,铝合金在汽车中应用量越来越大,铝合金零部件的加工也成为我国经济的重要组成部分。

与国外的汽车零部件加工相比,在技术上有一定的差距,一些零部件采用目前的工艺,有可能很难生产,或生产成本太高。

铸锻复合工艺的研究为铝合金零部件的生产提供一种新的方法,解决目前生产中存在的一些问题,以提高汽车零部件企业的生产能力和市场的竞争能力。

为探索铝合金热加工复合工艺(铸造、锻造、热处理)对转向节零件组织性能的影响规律,借助计算机铸造模拟和锻造模拟技术优化设计毛坯外形和成形模具,为制备具有优异组织和性能的铝合金零件提供理论依据,并以此为基础完成汽车前后转向节样件的试制工作。

汽车铝合金;转向节零件;复合成形工艺
TG146.21A
电场调控下金属合金枝晶生长同步辐射原位可视化
王同敏朱晶曹飞陈飞曹志强李廷举
大连理工大学材料科学与工程学院
在工程界通过施加电流可以有效细化金属合金晶粒组织从而大幅提高其力学性能,但在学术界对电流细化晶粒的机理却一直存在争论。

由于金属合金的不透明性,研究者们无法实时捕捉到金属合金凝固过程中枝晶生长的动态行为,也无法直接观察到电流对枝晶生长行为的动态调控过程,这严重制约了研究电流细化晶粒的动力学机制。

利用同步辐射X射线实时成像技术实现电流调控下金属合金晶体生长的原位可视化。

原位观察结果表明,直流电流能够显著抑制枝晶分枝,并促使枝晶尖端变平,生长速率变缓,过大电流密度会导致枝晶尖端发生分裂现象,这归因于枝晶尖端的电流拥挤以及溶质富集。

脉冲电流能够显著细化枝晶臂间距并影响其凝固进程,主要原因是周期性的脉冲电流对液固界面产生了循环的热冲击和热孕育所致。

枝晶;合金;电流;同步辐射;细化
TG14;TG249.6A。

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