一、转动输送管制浆工艺参数对A356合金半固态组织的影响（论文文献综述）
刘坤[1]（2021）在《铝合金半固态浆料的剪切/振动耦合亚快速凝固高效制备技术与设备》文中研究指明本文针对流变成形所需半固态非枝晶浆料的制备,综合考虑现有制备技术的优缺点,设计、搭建了剪切/振动耦合亚快速凝固制备半固态浆料的设备,以Al-8Si合金为研究对象,首先利用COMSOL Multiphysics软件对倾斜板上熔体的流场与温度场进行计算,然后以模拟所得工艺参数实验研究了剪切/振动耦合亚快速凝固工艺参数对半固态浆料的影响,主要结果如下:（1）设计、搭建的剪切/振动耦合亚快速凝固制浆平台,实现了剪切/振动一体化全自动控制,达到了高效率制备高质量半固态浆料的目的。（2）COMSOL Multiphysics模拟结果表明:Al-8Si合金熔体流经倾斜板过程中温度呈线性降低趋势,以流变成形通常应用的固相率为依据,得到合适的制备工艺参数:浇注温度为893K-933K;浇注速度为0.843 Kg/s-2.81 Kg/s;倾斜板的倾斜角度为25°-55°;倾斜板的长度为50 cm-60 cm。（3）实验结果表明:（1）倾斜板通入冷却水增强倾斜板的冷却能力、增加了凝固速率,有效细化了初生相颗粒,有利于获得初生相颗粒细小,圆整的半固态浆料,但固相率较高。（2）随着浇注温度的升高,因熔体的流动速率加快,所产生的剪切作用增强,浆料中初生相颗粒的尺寸减小,形状变圆整,且因冷却时间缩短,固相率减小,倾斜板上Al合金残余量也减少,但当温度超过913K时,因熔体流动速度过快,导致倾斜板作用于熔体的时间太短,一方面使初生相颗粒形成数量减少、尺寸增大,另一方面其形状也变得不规则。（3）随着倾斜板倾斜角度的增大,与浇注温度的升高相似,因剪切力的增大,初生相颗粒尺寸减小,形状变圆整,固相率减小,但当超过45°后,由于熔体流经倾斜板的时间减短,初生相颗粒尺寸增大,且形状变的越不规则。（4）随着振动频率的增大,初生相颗粒的尺寸增大、形状变得不规则,固相率减小。原因是振动频率的增大,导致熔体与倾斜板的接触时间减小而使冷却作用减小,从而形核数量减少,初生相颗粒尺寸增大、固相率减小;再者,振幅减小,剪切作用减弱,所得初生相颗粒形状也变得越不规则。（5）随着浇注速度（即浇包倾转速度）的增大,熔体的流动速率增大,剪切作用加强,使初生相颗粒的尺寸减小、形状变圆整,固相率也随之减小,但当倾转速度超过1.405 Kg/s时,类似地,因流速过快导致倾斜板作用于熔体的时间太短,且倾斜板上熔体层太厚,浆料中初生相颗粒的尺寸增大、形状愈不规则。最后获得的最佳工艺参数为:浇注温度913K,倾斜板角度45°,振动频率60 Hz,浇注速度1.405 Kg/s,所得浆料中初生相颗粒的当量直径为32.45μm,形状因子为1.48。需要指出的是,当浇注速度为2.81 Kg/s,即在该工艺参数下,所得到浆料中初生相颗粒尺寸38.62μm、形状因子是1.66,即初生相颗粒也比较细小、圆整,且制浆效率高。
李文杰[2]（2019）在《铝硅合金半固态流变压铸成形工艺及机理研究》文中研究表明铝合金半固态流变压铸成形技术在材料成形领域具有广阔的应用发展前景。而铝合金半固态浆料的制备、转移和成形是该技术的三个关键环节。当前主流的搅拌式制浆法搅拌强烈,晶粒球度较好,但浆料组织的宏观均匀性较差,并且由于散热缓慢,晶粒较为粗大。而当前主流的流动式制浆法浆料组织宏观均匀性好,并且由于散热快,晶粒较为细小,但搅拌不够强烈,微观均匀性差,晶粒球度较差。为了获得晶粒较细、圆度较好且宏微观组织较为均匀的半固态浆料,本研究创新性自主开发了“流动+搅拌”半固态浆料制备装置。通过转盘的旋转驱动浆料作离心运动,并通过固定在转盘上的搅拌柱对运动中的浆料进行强烈搅拌。本文提出,铝硅合金熔体在非流动与搅拌条件下的结晶过程是初生α-Al相柱状枝晶的生长和相邻柱状枝晶间相互干扰导致枝晶解体的综合过程。球晶的形成是结晶过程中相邻枝晶臂生长方向相互干扰的结果,这种干扰直接发生在枝晶形成过程之中,而不是之后。本研究通过对A356合金在1000℃/s的快速冷却条件下凝固组织的观察发现,相邻平行柱状枝晶主干间距d与柱状枝晶主干宽度t之间的比值逐渐增大时,柱状枝晶主干之间的枝晶臂和球晶组织逐渐发生演变,此外,相邻非平行柱状枝晶的端部或交汇处组织也发生一定的形态转变,均产生了规律性分布的球晶,从而证实了上述观点。由于在非流动与搅拌凝固条件下也能产生细小的球晶,可见球晶的形成并不完全依赖于流动与搅拌条件。本文认为,球晶的两种形成机制,枝晶剪切破碎机制和大量形核机制,在各自不同的条件下都可以成立,而并非相互排斥。不同的流动或搅拌条件对铝硅合金凝固过程中微观组织的形成有着不同的影响,流动或搅拌速度越高,枝晶剪切破碎机制的作用效果越弱,大量形核机制的作用效果越强。本研究在自主开发的“流动+搅拌”半固态浆料制备装置上开展了A356合金与ADC12合金的半固态浆料凝固实验。通过对A356合金和ADC12合金在流动与搅拌之后的水淬凝固组织的观察均发现,在流动与搅拌条件下,随着合金熔体流动与搅拌速度的增大,加强了熔体的散热效果,促进熔体同时形核而细化晶粒,而对于晶粒形态的影响,由于浆料内部的温度场和物质场经历了宏观均匀性向微观均匀性的转变,在浇注温度为620℃、结晶器温度为300℃、搅拌柱组数为4组条件下,当转盘转速低于600r/min时,随着转盘转速的提高,受到枝晶剪切破碎机制的影响越大,熔体内部紊乱程度逐渐增大,晶粒的圆度逐渐变差,而当转盘转速高于600r/min时,随着转盘转速的提高,熔体内部微观均匀程度逐渐增大,枝晶的形成逐渐受到抑制而倾向于大量形核,晶粒圆度逐渐变好。这一实验现象与上述观点吻合。将“流动+搅拌”半固态浆料制备装置应用于半固态流变压铸成形实验,并在同一副压铸模具上完成了液态压铸工艺与半固态流变压铸工艺的比较。A356合金的半固态浆料制备工艺参数为:浇注温度620℃、结晶器温度300℃、转盘转速1400r/min、搅拌柱组数4组;ADC12合金的半固态浆料制备工艺参数为:浇注温度590℃、结晶器温度200℃、转盘转速1400r/min、搅拌柱组数4组。压铸工艺参数均为:比压68MPa、射速2m/s、模温250℃。测试与分析结果显示,半固态流变压铸工艺对铸件显微组织均匀度与液态压铸工艺相比均有明显的提升,尤其是晶粒的平均直径均匀度。半固态流变压铸工艺对A356合金液态压铸试样铸态显微组织平均直径均匀度的优化率达54.7%,对A356合金液态压铸试样T6热处理态显微组织平均直径均匀度的优化率达50.3%,对ADC12合金液态压铸试样铸态显微组织平均直径均匀度的优化率达42.2%,对ADC12合金液态压铸试样T6热处理态显微组织平均直径均匀度的优化率达36.7%。半固态流变压铸工艺对铸件抗拉强度、断后伸长率以及硬度值与液态压铸工艺相比均有明显的提升,尤其是断后伸长率。半固态流变压铸工艺对A356合金液态压铸试样铸态断后伸长率优化率达56.4%,对A356合金液态压铸试样T6热处理态断后伸长率优化率达37.5%,对ADC12合金液态压铸试样铸态断后伸长率优化率达31.3%,对ADC12合金液态压铸试样T6热处理态断后伸长率优化率达50.0%。
张树国[3]（2018）在《铝合金流变挤压铸造成形技术基础研究》文中研究指明随着半固态加工理论和实践的深入发展,工业应用日趋成熟,流变成形技术因其流程短、节能低耗等优势成为研究的重点方向。挤压铸造因其高压凝固和塑性形变同时存在,是无缩孔铸造的典型工艺。本文通过将半固态制浆与挤压铸造工艺紧密衔接,综合两者的优良特性,开展流变挤压铸造成形技术基础研究。研制了带平移式浇注压射系统的半固态立式挤压铸造成型设备,设计开发配套的专用挤压铸造模具,系统研究了其工艺参数对锻造铝合金流变间接挤压铸造成形的影响规律。采用Anycasting模拟软件对锻造铝合金7075轮状制件进行了流变挤压铸造凝固过程模拟。选用铸造铝合金A356对流变挤压铸造成形工艺进行了实验研究。主要研究内容和获得的结论如下:研究了挤压铸造成形设备的压射机构、锁紧机构及其控制系统,设计开发了专用配套的挤压铸造成形模具;设计制造了具有平移式浇注系统的半固态立式挤压铸造成型机,能实现“平移式浇注加压凝固”方式进行挤压铸造成形;升级了基于PLC可编程序的剪切低温浇注式半固态制浆（LSPSF）工艺控制系统,制浆工艺参数能实现精确控制;开发的专用挤压铸造模具,采用镶块式结构,通过凸模结构的创新设计与合型油缸连接,能够实现挤压铸造成形中的“二次内腔挤压（锻造）”功能。通过分析LSPSF制浆工艺的流变挤压铸造成形A356合金制件的微观组织表明:在压力下凝固结晶的微观组织分布均匀,初生α-Al相细小、为非枝晶状;A356流变挤压铸造成形制件外观精度较好,表面光洁度高,性能较稳定,平均抗拉强度为190.5MPa,平均伸长率为13.13%,最大伸长率达到19%以上;流变挤压铸造成形容易成形较复杂的A356制件,通过排气、溢料槽等设置,其冷隔,夹杂等缺陷容易控制,制件的质量和性能趋于稳定。进行了流变成形两步热力学计算假设,第一阶段凝固发生在浆料蓄积器和料筒中,视为平衡态,第二阶段发生在模具型腔内高压冷却条件下凝固,视为非平衡态凝固,可采用Scheil模型进行热力学计算。应用Anycasting软件通过正交实验方法,建立了流变挤压铸造成形7075轮状制件的工艺数值模型。通过比对发现实验制件缺陷与数值模拟结果一致。结果表示,当浇注温度为635℃,充型速度0.2m/s,模具温度200℃时,概率缺陷参数等分布最少,制件质量优良,与实验获得的最佳工艺参数吻合。通过LSPSF制浆工艺与专用挤压铸造成形设备的连接,实现了轮状7075合金制件的小批量连续生产实验,结果显示:在浇注温度为630636℃,模具温度为200℃左右,保压时间15s及压射比压80MPa时,流变挤压铸造成形7075铝合金轮状零件外观质量良好,微观组织晶粒细小,呈非枝晶状;获得平均抗拉强度为299MPa,平均伸长率为15.32%,最大伸长率达到23%以上的力学性能;随着压射比压的增大抗拉强度增加,但塑性在一定的增大后不再增加,实验条件下比压80MPa时可获得优良制件;探索了不同比压对晶粒大小和液相偏析的影响,随着挤压压力的增大,晶粒变得细小,液相偏析越明显。探索了流变挤压铸造7075制件的热处理强化机制,实验条件下7075合金流变挤压铸造成形件的T6单级时效最佳热处理工艺制度为:475℃固溶处理,保温2h,室温水淬,时效温度为140℃,保温16h,空冷。热处理后制件的力学性能显着提高,平均抗拉强度为520MPa,平均屈服强度为467MPa,平均伸长率为9.05%,其中最大抗拉强度达到552MPa,最大屈服强度达到500MPa,最大伸长率为13.77%,最好性能指标达到锻件水平。研究了流变挤压铸造7075合金的微观组织,发现固溶处理后,晶界附近存在低熔点共晶相熔化后留下的各种孔洞,T6处理后拉伸断口沿着晶界附近也发现各种初熔孔洞,这些孔洞将严重影响制件的综合力学性能。热处理拉伸断口由大韧窝、扁平区、致密的浅小韧窝和撕裂脊组成,从拉伸断口的微观特征分析,发现了孔洞及孔洞聚集扩展形成撕裂脊的拉伸断裂机理,拉伸断口中孔洞以大韧窝的形式存在,撕裂裂纹从孔隙处萌生出来,随着拉伸应力的不断增加,孔隙与孔洞间的裂纹聚集并扩展形成了撕裂脊,直至最终拉断。7075合金流变挤压铸造成形后球晶较多,晶粒细小均匀,固溶处理时,晶粒间距越小,应力越大,基体中存在大量的位错、空位等缺陷,有效地加速合金元素特别是铜元素的扩散与溶解速度,固溶时间得到显着缩短,提升了性能和生产效率。
廖福锦[4]（2018）在《喷粉法制备高硅铝合金半固态浆料及压力成型研究》文中指出高硅铝合金具有良好的耐热性、耐磨性、耐蚀性以及低的热膨胀系数等优点,是制造汽车发动机的活塞、缸套以及刹车盘等耐热、耐磨零件的理想材料。在传统工艺中通常采用变质剂对高硅铝合金中的初生Si进行细化处理,不仅达不到理想的细化效果,还存在效率低、污染大、不稳定等问题,这也是制约高硅铝合金发展和应用的根本原因。为此,本文以Al-20%Si合金为研究对象,采用半固态法处理高硅铝合金熔体,利用喷粉法制备高硅铝合金半固态浆料并在压力下成型。利用OM、SEM、EDS、摩擦磨损试验等方法,研究了喷粉法制备半固态浆料工艺参数对高硅铝合金组织和性能的影响,探讨了Al-20%Si合金半固态浆料在压力成型过程中压力对合金组织与性能的影响,为高硅铝合金材料在制备活塞和刹车盘等工业应用提供了理论基础和试验依据。研究结果表明,通过雾化法所获得的Al-20%Si粉粒的形貌以近球状为主;粉粒直径越小,组织中的初生Si、共晶硅越小,粒径从3mm到0.075mm,初生硅晶粒平均尺寸由29.84μm减小到2.38μm。与内冷法和气体搅拌法相比,采用喷粉法可以获得更细小圆整的高硅铝合金半固态浆料组织。试验结果表明,采用喷粉法制备A1-20%Si合金半固态浆料的最佳工艺参数为:合金的制浆温度为700℃、粉粒/熔体质量比为9%、粉粒成分为Al-20%Si、粉粒直径为0.075mm、喷粉棒转速为900rpm。在工艺参数下获得初生Si平均晶粒尺寸为18.12μm,形状因子为0.82,合金硬度为123.4HB,抗拉强度为150.9MPa。Al-20%Si合金半固态浆料压力成型试验结果表明:试验压力下对Al-20%Si合金中初生Si组织的影响效果较小,而对共晶Si组织的细化效果却非常明显,使共晶Si由长针状转变为点状和短杆状均匀分布在基体中,并且出现了亚共晶特征的α-Al。Al-20%Si半固态浆料在压力作用下成型,相对与普通液态压力成型,合金的硬度由120.5HB提高至134.8HB,提高了 10.6%,抗拉强度由100.3MPa提高至167.4MPa,提高了67%。采用喷粉半固态制浆法处理Al-20%Si高硅铝合金熔体,可使合金组织得到明显的细化,其中向合金熔体中添加粉粒是细化Si相晶粒组织的关键因素,喷粉棒的搅拌作用能协同细化合金组织。压力加工提高合金的结晶温度,从而提高了合金的过冷度和冷却速率,对合金中共晶Si相有明显的细化作用。
段国燚[5]（2018）在《基于不同半固态工艺的A356铝合金微观组织及力学性能研究》文中进行了进一步梳理A356合金作为最常用的铸造铝合金,被广泛应用于工业生产中,半固态工艺由实验研究向工业化转变时A356合金作为首选材料有较好的应用基础。因此,本文采用铸造铝合金A356,研究不同参数对快速制浆工艺和LSPSF工艺的浆料质量及流变压铸件力学性能的影响。研究搅拌棒两侧添加叶片和EEM块底部添加针脚对快速制浆工艺的浆料质量和流变压铸件力学性能的影响。结果表明:在铝液平均浇注温度为650℃,搅拌棒转速为1400rpm,搅拌时间15s时,添加叶片后的搅拌棒能够增加剪切力,改善浆料质量,形状因子和当量直径最优值分别为0.82和36.3μm;在铝液平均浇铸温度为650℃,搅拌棒转速为2100rpm,搅拌时间为22s时,添加叶片后的搅拌棒能够提高壳类压铸件的力学性能,延伸率和抗拉强度平均值分别为5.9%和207MPa。研究浇注温度、转管转速、转管倾角对LSPSF工艺浆料质量和压铸件力学性能的影响。结果表明:最佳浇注温度范围是640-650℃,最佳转管倾角为25°,转管转速范围是70-110rpm,形状因子和当量直径的最优值分别为0.75和40.82μm;在浇铸温度为640℃,转速90rpm,倾角25°,压射速度为0.6m/s阶梯状压铸件的最优延伸率和抗拉强度为4.79%和177MPa。
李明[6]（2018）在《A356铝合金半固态流变成形中的凝固行为及组织控制》文中指出本文以铝合金半固态加工过程中的凝固组织控制为目标,以自主研发的自孕育工艺对A356铝合金铸造组织的细化为切入点,探讨自孕育法各参数在铝合金晶粒细化中的本质作用及细化机理。结合半固态流变成形快速制备A356铝合金半固态浆料,研究浆料组织的球化机理及水淬过程中剩余液相的凝固行为。而后将制浆与成形相结合,深入分析浆料不同属性对A356铝合金流变压铸组织、凝固行为及力学性能的影响。并通过控制不同冷却条件,探究A356铝合金半固态浆料在非平衡凝固及近平衡凝固条件下的凝固行为。研究结果系统的揭示了A356铝合金半固态浆料的二次凝固过程,为工业实践采用半固态成形技术获得良好组织和精密零件提供理论和实验依据。对优化半固态成形工艺设计、提高金属半固态成形件力学性能具有一定的指导意义。主要结论如下:将自孕育剂加入熔体后浇注,或将熔体流经导流器后浇注均能有效的细化A356铝合金凝固组织。而将二者相结合的自孕育工艺对组织的细化效果更显着,不仅能够获得细小的球状或近球状的初生α-Al组织,而且对共晶组织也有一定的细化效果,使共晶组织由层片状转变为块状。这种细小的非枝晶组织有利于晶间液相的流动,因此获得的组织更加均匀。自孕育浇注过程中熔体处理温度、自孕育剂加入量及导流器角度都会显着影响A356铝合金铸造组织,且三者相互影响,密切相关。就A356铝合金浇注过程的组织细化而言,三者的最佳交互参数为:熔体处理温度为680℃,自孕育剂加入量为5%,导流器角度为45o。采用自孕育法制备A356铝合金半固态浆料时,随熔体处理温度的降低,浆料中初生α-Al晶粒的体积分数和形状因子均逐渐增大。浆料等温保温过程中,初生α-Al晶粒尺寸逐渐增大,其长大速率均符合Dt3-D03=Kt动力学方程,且粗化速率常数K随固相体积分数的增大而增大。保温时间较短时初生α-Al晶粒形貌逐渐圆整化,保温时间过长时初生α-Al晶粒之间发生合并长大而形成“8”字状或梭状,因此浆料保温过程中初生α-Al晶粒的长大是合并长大和Ostwald熟化共同作用的结果。经不同保温时间的浆料水淬二次凝固组织也明显不同。保温3min时的浆料水淬组织中二次α-Al晶粒细小、圆整,且依附于初生α-Al晶粒生长的二次α-Al晶粒较少,而且尺寸较小。进一步说明二次α-Al晶粒的形貌受初生α-Al晶粒形貌的影响较大,侧面反映出保温3min时浆料组织的温度场和浓度场较为均匀。随着浆料保温温度的升高,剩余液相的体积分数增大,水淬后形成的二次α-Al晶粒数目逐渐增多,使共晶反应区域逐渐减小,因而限制了共晶反应,使最终凝固的共晶组织排列较为紧密。相比A356铝合金液态压铸中的树枝晶组织,自孕育流变压铸组织中初生α-Al晶粒较为细小、圆整。浆料充型后形成的二次α-Al晶粒较液态压铸时形成的激冷晶亦细小、圆整。采用自孕育流变压铸可以显着改变A356共晶组织的形貌,使其由液态压铸时的块状和片层状转变为珊瑚状和纤维状。浆料保温时间对流变压铸过程中剩余液相的凝固组织影响不大。但随着保温温度的升高,压铸组织中初生α-Al晶粒固相体积分数逐渐减小,单位面积内的二次α-Al晶粒数目逐渐增加而导致合并现象加剧,使二次α-Al晶粒尺寸逐渐增加。而且共晶组织也随保温温度的升高而愈加粗化。压铸过程中初生α-Al晶粒和二次α-Al晶粒都由稳定生长逐渐过渡到失稳生长。部分初生α-Al晶粒周围形成细小的“胞状”或“齿状”凸起,二次α-Al晶粒由球状逐渐变得不规则。测得二次α-Al晶粒保持稳定生长的极限尺寸为6.5μm。压铸圆盘不同部位组织也存在差异。具体表现为:随充型距离的增加,初生α-Al晶粒和二次α-Al晶粒尺寸和形状因子逐渐减小,共晶硅间距逐渐减小。与液态压铸相比,自孕育流变压铸能够显着提高A356铝合金力学性能。其抗拉强度由244.16MPa提升至274.11MPa,延伸率也由5.26%提升至7.47%。而且半固态流变压铸件抗拉强度和延伸率均随浆料保温时间的增加呈先增大后减小的变化趋势,在3min时达到最大值。性能产生差异是由浆料固相体积分数、铸件显微组织及内部缺陷共同作用的结果。在非平衡凝固条件下,不同成形方式下的半固态流变成形过程主要受模具提供的不同冷却速率的影响。随着冷却速率的降低,初生α-Al晶粒组织逐渐粗化,甚至出现合并长大现象,因此其形状因子也逐渐增大。二次α-Al晶粒尺寸逐渐增大,形状因子逐渐减小,且单位面积内的二次α-Al晶粒数目逐渐减少,共晶Si层片间距逐渐增大。二次α-Al晶粒尺寸?D与冷却速率Gv之间近似满足?=73.812-0.35的关系。在近平衡凝固条件下,由于冷却速率较慢,剩余液相中无法独立形核,因此半固态浆料的凝固主要是初生α-Al晶粒稳定生长和共晶反应。在浆料随炉冷却至室温的过程中,Mg元素完全迁移至晶内并与晶内过饱和的Si元素结合共同析出细小针状组织。通过对比浆料水淬、压铸、金属型、砂型以及随炉冷却过程中剩余液相的凝固组织发现,在一定的冷却速率下,浆料保温时间和保温温度对成形件的二次凝固组织有显着的影响。二次凝固组织较一次凝固组织细小,可以降低铸件整体晶粒尺寸,从而在理论上提高铸件力学性能。加之对二次α-Al晶粒形态的控制,可以有效降低铸件内部由于剩余液相凝固时产生的缺陷。因此除了增加铸型冷却速率外,还可以通过控制制浆时的保温参数实现对半固态成形件整体组织的控制,进而优化合金凝固组织,最终提高合金半固态成形件的综合力学性能。
程大强[7]（2017）在《流变压铸高硅铝合金材料及成形工艺研究》文中研究说明高硅铝合金通常指合金中硅的质量分数大于20%的铝硅合金。由于高硅铝合金具有轻质、耐磨、耐热、耐腐蚀、热膨胀系数低、铸造性能好等优点,成为人们重点关注的一类铸造铝合金,主要用于汽车、船舶、高速列车、航空航天器等制造领域。但是,随硅含量增加,高硅铝合金组织中会出现粗大的初生硅相,严重降低合金的力学性能,限制了其应用范围,导致目前国内外高硅铝合金牌号较少,成形也较为困难。本文在实验研究的基础上,综合运用光学显微金相分析、X射线衍射分析、扫描电子显微分析、热分析、室温拉伸力学性能测试和高温拉伸力学性能测试等分析方法。研究了高硅铝合金材料及其流变压铸成型技术,揭示了Cu含量对压铸Al-22Si-0.4Mg合金显微组织、力学性能和热裂倾向敏感性的影响规律,研制出适于高压压铸的Al-22Si-2.5Cu-0.4Mg高硅铝合金,开发了该合金的半固态制浆工艺和流变压铸成形技术,阐明了工艺参数对半固态浆料组织、流变压铸铸件组织和力学性能的影响。研究结果表明:铜含量对压铸Al-22Si-0.4Mg合金的显微组织,力学性能,热裂倾向敏感性以及压铸成形能力具有重要影响。影响规律如下:随着铜含量的升高,合金组织中Al2Cu相含量逐渐增多,且Al2Cu相的形态随铜含量的增加逐渐变化,由低Cu含量（1.5wt.%）时的圆点状或小圆球状变为中Cu含量（2.5wt.%）时的细短杆状,到高Cu含量（3.5wt.%及以上）时的粗长杆状或大块状。当铜含量达到3.5wt.%及以上时,Al2Cu相形成连续的晶间网状结构。铜含量的增加对初生硅、共晶硅、α-Al相的尺寸、形态和分布上基本没有影响。随着铜含量的升高（1.54.5wt.%）,合金的室温抗拉强度逐渐升高,从197MPa逐渐增大到230MPa。室温延伸率随Cu含量增加有下降趋势。用约束热裂棒法研究了合金的热裂倾向敏感性,结果显示随着铜含量的升高,合金的热裂倾向数值即HCS（Hot Cracking Susceptibility）数值逐渐增大,从16依次增大为48,240,272。Cu含量对Al-22Si-0.4Mg合金的液态高压压铸成形能力也具有重要影响,当Cu含量≤2.5wt.%时,合金的热裂倾向小,不会影响压铸成形,压铸试样凝固过程中不会断裂,当Cu含量>2.5wt.%时,合金的热裂倾向增加,使试样在凝固过程中断裂。综合力学性能和成形性能,合金优化的Cu含量为2.5wt.%。用自行设计制造的剪切低温浇注式半固态浆料制备装置进行了Al-22Si-2.5Cu-0.4Mg合金的流变制浆工艺优化。重点优化了滚筒转速和熔体浇注温度。流变制浆工艺对Al-22Si-2.5Cu-0.4Mg的半固态显微组织具有显着影响。滚筒转速从0r/min增加至90r/min时,初生硅相平均尺寸随滚筒转速的增加而减小。熔体浇注温度从820oC降低至760oC时,初生硅相平均尺寸先减小后增大,浇注温度为800oC时,初生硅相平均尺寸最小,分布最为均匀。研究表明最佳的制浆工艺参数为熔体浇注温度为800oC,滚筒转速90r/min。此时初生硅相的平均尺寸约为30μm,分散均匀。同时,分析了熔体浇注温度和滚筒转速对合金显微组织的影响。研究了流变压铸工艺参数对Al-22Si-2.5Cu-0.4Mg合金的显微组织,综合力学性能,压铸成形能力的影响,并与液态高压压铸实验进行了对比研究。基于合金的室温抗拉强度和压铸成形能力,分别优化出最佳半固态流变压铸工艺参数和液态压铸工艺参数,半固态流变压铸工艺为滚筒转速90r/min、熔体浇注温度760oC,液态压铸时优化的熔体浇注温度为680oC。相较于普通液态压铸,流变压铸使合金显微组织得到明显优化改善,初生硅相得到明显细化并均匀分布,初生硅相平均尺寸由45μm减小为27μm,共晶硅相也得到一定程度钝化,合金的室温抗拉强度从204MPa提升至225MPa,300oC抗拉强度从102MPa提升至116MPa,同时,合金热裂倾向大幅降低,压铸成形能力提高。对于Al-22Si-2.5Cu-0.4Mg合金,半固态流变压铸可以明显改善合金显微组织并提高其力学性能,有望在实际工业生产中得到应用。
王明[8]（2016）在《螺旋线槽半固态浆料制备工艺研究》文中提出本文独立设计组装螺旋线槽（Helical Curve Duct,简称HCD）浆料制备装置,并设计与之相关的工艺流程。以此作为实验基础,讨论了HCD装置结构参数和HCD工艺参数对制备浆料组织的影响,并通过多重分形计算定量表征其初生相的分布均匀性特征;利用HCD制备浆料试样进行基于连续切片技术基础的微观组织三维重建,对3组代表性的试样重建的浆料组织进行基础信息的、分形维和各向异性的测量;重切三维重建的浆料组织,获得9组重切切片系列,与3组原始切片一起共12组切片系列进行测量并完成对其的统计计算分析;利用HCD制备的浆料试样进行切口断面特征分析,三维重建4组典型切口断面并进行多重分形计算表征三维切口断面的非均匀性特征,通过图像处理获得切口断面裂纹扩展特征并进行多重分析定量表征,通过切口断面等高线特征从另一角度来分析微观组织对浆料切口断面特征影响。主要研究内容和获得的结果:通过HCD实验装置实现了A356、7075和6063铝合金,AZ91镁合金和铜钙合金的半固态浆料制备。以A356和7075合金为基础研究HCD的装置结构参数与工艺参数对制备浆料的影响规律。螺旋角度、合金浇注温度和流动时间都会对浆料组织施加影响,三组参数都在一定的区间范围内起作用。A356,7075和6063铝合金、AZ91镁合金,螺旋角度有效范围在270°-720°。合金在槽内的流动时间在4-11s之间,确保合金流经槽内时能顺利全部流出。在有效的流动时间范围内,合理综合螺旋角度和浇注温度就能制备良好的合金浆料。A356、7075和6063铝合金的浇注温度范围分别为630-640oC、640-665oC和655-665oC,7075和6063合金制备浆料后静置时间不超过90s,不然固相分数会在很短的时间内产生急剧变化而难控制。对A356合金初生相进行多重分形计算,考察螺旋角度为270°、360°、540°和720°对浆料组织的影响,其谱宽度Δα为0.9498、1.7277、0.8098和0.8196。540°的最小,组织分布最均匀;考察浇注温度为630oC、635 oC、640 oC和650 oC对浆料组织的影响,其Δα为1.6280、0.8596、1.2566和2.0878。635oC的最小,组织分布最均匀;考察流动时间的影响,其Δα相差非常小,合金熔体在螺旋线槽内流动的时间对微观组织均匀性的影响远远小于浇注温度和螺旋角度对其的影响。对7075和6063合金初生相进行多重分形计算,与A356合金一样,螺旋角度和浇注温度都对浆料组织有程度不等的影响,这可以在Δα上反映出来。所有测量合金初生相多重分形谱全都是呈左钩状,大概率子集占主要地位。但在考察螺旋角度和浇注温度对浆料组织的影响时,A356合金在当量直径最小的那组Δα也最小,组织分布相对最均匀;而在7075和6063合金的测量中,刚好相反,当量直径最大的那组Δα反而最小,组织分布相对最均匀。基于工艺实验,在Anycasting中模拟合金熔体在螺旋线槽内的流动、温度、速度以及粘度变化特征,揭示在无外作用力条件下,通过其自身结构特征而形成对合金熔体的冷却作用和自搅拌混合过程的螺旋线槽浆料制备机制。通过手工抛切获得3组典型浆料组织240层切片,完成所有金相特征提取,分别在Image J、MIMICS和3Ddoctor中完成浆料微观组织和局部共晶部分三维重建。基于3组浆料微观组织的重建,完成其基础信息测量、初生相分形维和各向异性程度的测量。测量得到3组分形维分别为2.4657、2.5340、2.5850;测量其各向异性程度分别为0.295、0.1671、0.711。其分形维和各向异性程度的测量结果表明螺旋线槽浆料制备工艺对合金熔体的处理可以充分抑制初生相的各向异性生长,同时也使得浆料初生相趋于更简单形貌的生长。测量了9组重切切片和3组原始切片的当量直径、Feret直径和形状因子并完成统计分析:重切的轴向面的切片测量计算结果总体与原始切片图层统计结果最为接近;第3组试样各向异性程度最大,当量直径、Feret直径和形状因子,它们的与原始切片之间最大测量偏差分别高达32.81%、42.00%和9.67%。测量反过来印证了前一章各向异性程度的测量结果;在微观组织各向异性程度不是很大时,Feret直径的测量最为可靠,接下来是形状因子,当量直径次之。HCD制备的浆料切口断面和重熔的坯料切口断面宏微观特征接近,而未处理的浆料切口断面区别非常明显:通过4组典型三维切口断面多重分形计算,未处理595oC、浆料590oC、浆料595oC和坯料585oC这4组断面的Δα分别1.0310、0.7014、0.5799和0.4441,未处理595oC的Δα最大,高低起伏不等,坯料585oC的Δα最小,高低起伏均匀。对切口断面上裂纹扩展路线进行多重分形计算,结果显示4组切口裂纹扩展的谱宽度Δα分别1.3702、1.2325、0.8938、0.9619,裂纹扩展分布最为均匀的是浆料595 oC切口断面,然后是坯料585 oC,接着是浆料590 oC切口断面,最后是未处理595 oC切口断面。4组典型切口断面等高线图也可以佐证这一计算结果。
胡钊华[9]（2016）在《流变压铸过共晶铝硅合金微观组织和力学行为研究》文中进行了进一步梳理铝合金具有密度小、重量轻、比强度高、导电导热性好等优点。此外,铝在提炼及加工过程中较易实现清洁化生产,铝制品具有很高的质量回收率,因此铝在航空、航天、汽车、计算机、电子通讯和家电行业得到广泛的应用,是使用率最高的轻金属。Al-Si系合金是铝合金中最重要的一类合金之一,随着Si含量增加,合金力学性能、尺寸稳定性、耐磨性、耐热性等都会提高。因此,过共晶Al-Si合金,尤其是高硅铝合金,是发展高强耐磨耐高温铝合金的方向。但是,Si含量的提高导致合金析出粗大的初生硅,严重割裂基体并显着降低力学性能,极大地阻碍了该系列合金的应用推广。因此,开发一种能够有效细化初生硅尺寸、改善合金性能的工艺方法是很有必要的。高压铸造是一种能够细化晶粒、实现近净成形的先进成型技术。半固态流变压铸技术可以看成是流变加工和高压铸造的结合,它同时具有流变加工和高压铸造诸如铸件组织优良、生产效率高、能耗低、近净成形、成本低等优点,被认为是二十一世纪金属成形最具发展前途的技术之一。但是现有的流变压铸研究集中在低Si含量的共晶、亚共晶Al-Si合金上,关于过共晶Al-Si合金的研究基本处于空白。过共晶Al-Si合金,尤其是高硅铝合金的流变压铸成形研究,有望实现初生硅细化的目标,同时克服常规液态铸造下的缺点,获得优良的微观组织和力学性能,并为过共晶Al-Si合金半固态流变成形技术的开发和应用提供理论指导和实践依据。本文以Al-15Si-4Cu-0.5Mg和Al-20Si合金为研究对象,采用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）和差式扫描量热仪（DSC）等分析手段,系统研究了机械旋转滚筒制浆工艺对流变浆料组织的影响;首次研究了RE（La、Ce）变质和流变加工复合处理对流变浆料微观组织的影响。采用优化的最佳流变制浆工艺和复合制浆工艺对Al-15Si-4Cu-0.5Mg和Al-20Si合金进行流变压铸成形,研究其微观组织和力学行为,探讨其强化机理。对Al-15Si-4Cu-0.5Mg合金进行耐磨性能测试,研究流变处理对合金耐磨性能的影响,探讨其磨损失效机理。利用Flow-3D软件对过共晶Al-Si合金熔体在机械旋转滚筒中的流场、温度场、浓度场进行模拟,分析流变处理对它们的影响,探讨流变加工对初生硅形核、生长的作用机制。通过研究不同滚筒转速和浇注温度下Al-15Si-4Cu-0.5Mg和Al-20Si合金添加RE（La,Ce）前后流变浆料的组织演变,探明了机械搅拌制浆和复合制浆的影响规律。机械滚筒能制备出初生硅细小均匀、铝树枝晶破碎、合金相细小弥散的流变浆料。变质和流变加工复合处理进一步减小初生硅颗粒尺寸和体积率。添加稀土后Al-15Si-4Cu-0.5Mg和Al-20Si合金分别形成偏聚在枝晶间的长针状Al4（FeMnSiCuRE）和Al2Si2RE相,流变处理可以显着细化针状稀土相并使其在基体弥散分布。Al-15Si-4Cu-0.5Mg合金机械搅拌制浆和复合制浆的最佳工艺皆为660 oC浇注、60r/min转速;Al-20Si合金机械搅拌制浆和复合制浆的最佳工艺皆为750 oC浇注、60r/min转速。对比发现,流变压铸Al-15Si-4Cu-0.5Mg和Al-20Si合金的微观组织优于常规高压铸造。流变压铸使初生硅形貌由复杂的板条状、板块状、不规则形状转变为明显细化的板块状,其平均颗粒尺寸、体积率都小于而圆整度大于高压铸造得到的样品。流变压铸破碎了树枝晶和骨骼状α-AlFeMnSi相,细化了偏聚的Al2Cu共晶组织并使其在基体分布均匀。添加0.5 wt.%RE（La,Ce）有效地变质共晶硅。稀土变质和流变加工复合处理进一步细化初生硅的尺寸,降低其体积率,并提高圆整度;与此同时,还细化了偏聚在合金中的针状Al4（FeMnSiCuRE）和Al2Si2RE相,使它们在基体均匀分布。阐明了半固态流变压铸、稀土变质和流变加工复合压铸对合金力学性能的影响,Al-15Si-4Cu-0.5Mg和Al-20Si合金分别在660 oC浇注、60 r/min搅拌和750 oC浇注、60 r/min搅拌下获得最佳的力学性能;此外,也阐明了它们在流变压铸下的凝固特点。研究了流变铸造Al-15Si-4Cu-0.5Mg合金的耐磨性能,揭示了合金的磨损机制。低摩擦速度、摩擦载荷下合金磨损机制以磨粒磨损为主。流变铸造合金中初生硅的细化、圆整化,Al2Cu共晶团簇、α-AlFeMnSi相的细化、均匀化有效提高合金的局部抗力并减少对基体表面氧化层的破坏,有效提高合金的耐磨性能。高摩擦速度、摩擦载荷下,合金磨损机制以黏着磨损为主。液态铸造合金中粗大的初生硅和骨骼状α-AlFeMnSi相容易破碎、脱落加剧基体磨损并促进基体氧化腐蚀。流变铸造合金中初生硅的细化、圆整化、α-AlFeMnSi相的细化、均匀化有效降低其破碎、剥落的倾向,同时更好的避免基体的加剧氧化腐蚀,进而提高合金的耐磨性能。利用Flow-3D软件对过共晶Al-Si合金熔体在机械旋转滚筒中的流场、温度场、浓度场进行模拟。模拟结果表明机械滚筒的剪切力和自重带动合金熔体进行圆周螺旋运动,运动的同时熔体内部出现强对流。机械滚筒对熔体产生激冷作用,滚筒的高速转动使其温度场、浓度场趋于均匀。机械滚筒内初生相的形核生长特点如下:激冷效应使得熔体显热迅速得到释放,熔体温度迅速降低到理论凝固点以下获得极大的过冷度,初生相获得较大的形核率。后续熔体的流入和相变潜热的释放使得大部分晶胚重新熔入熔体,贴近滚筒内壁的晶胚获得持续过冷而成长为晶核。高速转动的滚筒促使滚筒内壁的晶核进入熔体成为自由晶,同时使得熔体温度场、浓度场趋于均匀,最终使得自由晶以等轴或球状方式生长。阐明了流变加工对初生硅形核、生长的影响。机械旋转滚筒的激冷效应增大了熔体凝固的过冷度、提高了预存Si原子碰撞形成硅十面体和五角多面体的概率、提高了初生硅的相变驱动力,使得四面体和八面体组合成五瓣星形初生硅的形核机制得以启动,导致Al-15Si-4Cu-0.5Mg合金中出现五瓣星形初生硅。流变加工增大熔体过冷度从而提高八面体初生硅的形核率。机械滚筒高速转动引起过共晶Al-Si合金熔体中溶质的高速扩散,促进了八面体初生硅顶角、棱边的生长,使其形成内部有孔洞的普通八面体初生硅。机械滚筒搅拌引起的剪应力促使八面体初生硅凝固生长的过程中顶角、棱边附近靠近固液前沿的晶内区域更容易出现位错团簇。机械滚筒高速转动使熔体内的初生硅颗粒受到强烈的剪切力,同时初生硅颗粒间碰撞加剧,容易造成八面体初生硅在顶角、棱边附近的{100}晶面形成裂纹并沿着{110}晶面解理,导致初生硅颗粒的破碎,达到细化初生硅的目的。阐明了稀土变质和流变加工复合处理对初生硅生长的影响。机械滚筒引起的激冷效应可以有效提高初生硅颗粒的形核率,其高速转动引起熔体的强对流促使更多的稀土元素被吸附到初生硅<112>方向的生长前沿,提高“杂质诱发孪晶”效率;另一方面,在温度均匀的环境下,均匀分布的稀土元素以稀土化合物的形式包围、甚至紧贴着初生硅析出,进一步阻碍其生长,起到细化作用。将优化的Al-15Si-4Cu-0.5Mg合金流变制浆工艺成功用于车用空调压缩缸体的生产,制备的产品质量优良、可热处理,其耐压性能远远高于高压铸造,表明过共晶Al-Si合金流变加工工艺具有巨大的工业应用价值。
胡传林[10]（2016）在《A356铝合金流变挤压铸造工艺及数值模拟研究》文中提出本文以A356铝合金为研究对象,运用了数值模拟和试验两种方法研究流变挤压铸造工艺。前期用数值模拟完善浇铸系统指导修模,提高了生产效率。后期基于LSPSF流变制浆工艺,采用标准正交实验方案进行试验,分析得出最优工艺参数组合,并进行了试验验证,有效减少了试验工作量。本文的主要研究内容和成果如下:本文利用数值模拟软件Anycasting对两种不同的铸件模型进行数值模拟,对比了两模型在充型凝固过程中的金属流动和卷气情况,分析了原模型中气孔、夹渣等缺陷发生的位置及其原因,获得了较优的解决方案,并进行了试验验证,模拟结果与试验吻合良好。用数值模拟方法指导修模,减少了修模过程的盲目摸索和试验次数,有效的提高了生产效率。在模具修改完善后,利用标准正交实验验方法进行流变挤压铸造工艺的实验研究,分析模具预热温度、挤压比压、挤压速度三个参数对铸件组织和性能的影响,通过极差和方差分析获取了各指标的因素主次顺序、最优的实验组合及各因素的显着性,并对最优组合进行了试验验证。基于LSPSF工艺稳定的制浆水平,流变挤压铸造工艺参数对微观组织指标的影响较小,仅模具温度为主要影响因素,其对当量直径的影响较为显着。流变挤压铸造工艺参数对力学性能各指标的影响较大,各因素的影响主次顺序依次为挤压比压、模具温度、压射速度,最佳工艺参数组合为挤压比压50MPa,模具温度200℃,压射速度0.5m/s;并最终通过试验验证证实了最优参数组合的结论。在最优工艺组合条件下生产的A356铝合金铸件,组织细小圆整,晶粒的当量直径为70-80μm,形状因子在0.62左右,铸件T6热处理后的性能达到:抗拉强度328MPa,屈服强度257MPa,延伸率10.6%。
二、转动输送管制浆工艺参数对A356合金半固态组织的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、转动输送管制浆工艺参数对A356合金半固态组织的影响（论文提纲范文）
（1）铝合金半固态浆料的剪切/振动耦合亚快速凝固高效制备技术与设备（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 铝合金的加工与应用概括 |
| 1.2 半固态成形技术的概念与特点 |
| 1.3 半固态成形的基本工艺路线 |
| 1.4 半固态成形技术的应用现状 |
| 1.5 半固态流变成形技术概括 |
| 1.6 金属半固态浆料的制备技术 |
| 1.6.1 旋转热焓平衡法制浆技术 |
| 1.6.2 气泡扰动法制浆技术 |
| 1.6.3 机械搅拌法制浆技术 |
| 1.6.4 电磁搅拌法制浆技术 |
| 1.6.5 冷却倾斜板浇注法制浆技术 |
| 1.6.6 其他制浆技术 |
| 1.7 有限元模拟在半固态浆料制备过程中的应用 |
| 1.8 本文的研究目的与研究内容 |
| 1.8.1 研究目的 |
| 1.8.2 研究内容 |
| 第2章 高质量铝合金半固态浆料高效制备技术平台的搭建 |
| 2.1 剪切/振动耦合亚快速凝固制浆设备平台的整体设计与构建 |
| 2.2 剪切/振动耦合亚快速凝固制浆设备的调试 |
| 2.2.1 剪切/振动耦合亚快速凝固制浆设备的控制 |
| 2.2.2 导流器结构的改造 |
| 2.2.3 倾斜板结构的设计 |
| 2.2.4 倾斜板涂层的选择 |
| 2.2.5 倾斜板振动方向和功率的选择 |
| 2.2.6 取样方法的优化 |
| 2.3 小结 |
| 第3章 剪切/振动耦合亚快速凝固制浆中温度场与固相分数的数值模拟 |
| 3.1 COMSOL Multiphysics数值模拟仿真软件 |
| 3.1.1 COMSOL Multiphysics简介 |
| 3.1.2 COMSOL Multiphysic的优势 |
| 3.1.3 COMSOL Multiphysics模拟步骤 |
| 3.1.4 多物理场耦合求解方法 |
| 3.2 流体动力学与传热模型 |
| 3.2.1 流体动力学模型 |
| 3.2.2 传热模型 |
| 3.3 铝合金的物性参数、流变成形常用固相分数与工艺参数的选择 |
| 3.3.1 Al-8Si合金的物性参数 |
| 3.3.2 流变成形常用的固相分数 |
| 3.3.3 模拟工艺参数 |
| 3.4 模拟过程 |
| 3.4.1 模拟假设 |
| 3.4.2 建立几何模型 |
| 3.4.3 边界条件的设置 |
| 3.4.4 求解设置及后处理 |
| 3.5 模拟结果与讨论 |
| 3.5.1 浇注温度对温度场与固相分数的影响 |
| 3.5.2 浇注速度对温度场与固相分数的影响 |
| 3.5.3 倾斜板的倾斜角度对温度场与固相分数的影响 |
| 3.5.4 倾斜板的长度对温度场与固相分数的影响 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 制浆工艺参数对Al-8Si合金半固态浆料的影响 |
| 4.1 实验过程 |
| 4.1.1 实验材料 |
| 4.1.2 实验设备 |
| 4.1.3 实验方法 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 冷却水对半固态浆料组织的影响 |
| 4.2.2 浇注温度对半固态浆料组织的影响 |
| 4.2.3 倾斜板的倾斜角度对半固态浆料组织的影响 |
| 4.2.4 振动频率对半固态浆料组织的影响 |
| 4.2.5 浇注速度对半固态浆料组织的影响 |
| 4.3 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（2）铝硅合金半固态流变压铸成形工艺及机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 本论文的研究背景及意义 |
| 1.2 铝合金半固态浆料组织形成机理国内外研究现状 |
| 1.2.1 枝晶的破碎机理 |
| 1.2.2 液相直接形核生成非枝晶的机理 |
| 1.3 铝合金半固态浆料制备工艺国内外研究现状 |
| 1.3.1 搅拌法 |
| 1.3.2 流动法 |
| 1.3.3 复合法 |
| 1.4 铝合金半固态流变压铸成形技术国内外研究现状 |
| 1.5 本论文的主要研究内容 |
| 第2章 实验方法与装置 |
| 2.1 铝硅合金半固态流变成形原理 |
| 2.1.1 半固态流变成形过程与目标 |
| 2.1.2 半固态流变成形过程的固相率分配 |
| 2.1.3 半固态流变成形过程的浆料均匀性 |
| 2.1.4 半固态流变成形过程的冷却效率 |
| 2.2 半固态浆料制备实验装置设计与工艺分析 |
| 2.2.1 半固态浆料制备实验装置设计 |
| 2.2.2 半固态浆料制备工艺分析 |
| 2.3 实验材料的选取 |
| 2.4 本论文的研究技术路线与实验方案 |
| 2.4.1 技术路线 |
| 2.4.2 实验方案 |
| 2.5 半固态流变压铸成形实验方法 |
| 2.5.1 合金的熔炼 |
| 2.5.2 半固态浆料的制备 |
| 2.5.3 压铸成形 |
| 2.6 合金的热处理 |
| 2.6.1 A356合金的热处理 |
| 2.6.2 ADC12合金的热处理 |
| 2.7 试样的测试与分析 |
| 2.7.1 浆料凝固试样的测试与分析 |
| 2.7.2 压铸成形试样的测试与分析 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 铝硅合金半固态浆料制备实验结果与分析 |
| 3.1 A356合金半固态浆料制备实验结果与分析 |
| 3.1.1 非流动与搅拌条件下浇注温度/冷却介质对浆料组织的影响 |
| 3.1.2 流动与搅拌条件下浇注温度对半固态浆料组织的影响 |
| 3.1.3 流动与搅拌条件下结晶器温度对半固态浆料组织的影响 |
| 3.1.4 流动与搅拌条件下转盘转速对半固态浆料组织的影响 |
| 3.1.5 流动与搅拌条件下搅拌柱组数对半固态浆料组织的影响 |
| 3.1.6 析出相的EDS检测结果与分析 |
| 3.1.7 半固态浆料制备正交实验与分析 |
| 3.2 ADC12合金半固态浆料制备实验结果 |
| 3.2.1 非流动与搅拌条件下浇注温度/冷却介质对浆料组织的影响 |
| 3.2.2 流动与搅拌条件下浇注温度对半固态浆料组织的影响 |
| 3.2.3 流动与搅拌条件下结晶器温度对半固态浆料组织的影响 |
| 3.2.4 流动与搅拌条件下转盘转速对半固态浆料组织的影响 |
| 3.2.5 流动与搅拌条件下搅拌柱组数对半固态浆料组织的影响 |
| 3.2.6 析出相的EDS检测结果与分析 |
| 3.2.7 半固态浆料制备实验的正交分析 |
| 3.3 半固态浆料制备实验结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 铝硅合金半固态流变压铸成形实验结果与分析 |
| 4.1 A356合金半固态流变压铸成形实验结果与分析 |
| 4.1.1 铸态试样金相分析 |
| 4.1.2 铸态试样力学性能分析 |
| 4.1.3 热处理态试样金相分析 |
| 4.1.4 热处理态试样力学性能分析 |
| 4.2 ADC12合金半固态流变压铸成形实验结果与分析 |
| 4.2.1 铸态试样金相分析 |
| 4.2.2 铸态试样力学性能分析 |
| 4.2.3 热处理态试样金相分析 |
| 4.2.4 热处理态试样力学性能分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 铝硅合金半固态流变压铸成形机理与工艺路线 |
| 5.1 铝硅合金液态凝固组织形成机理 |
| 5.1.1 液态凝固过程枝晶的形成机理 |
| 5.1.2 液态凝固过程球晶的形成机理 |
| 5.2 铝硅合金半固态浆料组织形成机理 |
| 5.2.1 单纯搅拌式制浆机理 |
| 5.2.2 单纯流动式制浆机理 |
| 5.2.3 “流动+搅拌”式制浆机理 |
| 5.2.4 流动与搅拌对半固态浆料组织的影响 |
| 5.2.5 半固态浆料组织形成机理的演变规律 |
| 5.3 铝硅合金半固态浆料制备工艺路线及原理 |
| 5.3.1 半固态浆料的制备目标 |
| 5.3.2 单纯搅拌式制浆工艺路线及原理 |
| 5.3.3 单纯流动式制浆工艺路线及原理 |
| 5.3.4 “流动+搅拌”式制浆工艺路线及原理 |
| 5.4 铝硅合金半固态浆料转移工艺原理 |
| 5.5 铝硅合金半固态压铸凝固组织形成机理 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 进一步工作的方向 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的研究成果 |
（3）铝合金流变挤压铸造成形技术基础研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 挤压铸造成形技术概况 |
| 1.2.1 挤压铸造成形技术的工艺特点 |
| 1.2.2 挤压铸造成形技术的发展与研究现状 |
| 1.2.3 挤压铸造过程的数值模拟 |
| 1.3 半固态成形技术的研究概况 |
| 1.3.1 半固态成形技术的工艺特点 |
| 1.3.2 流变成形技术发展概况 |
| 1.3.3 流变挤压铸造研究现状 |
| 1.3.4 铝合金在流变成形中的应用 |
| 1.4 研究意义和内容 |
| 1.4.1 研究意义 |
| 1.4.2 研究方案与内容 |
| 第2章 铝合金流变挤压铸造成形设备与工艺 |
| 2.1 半固态浆料制备装置 |
| 2.1.1 LSPSF半固态制浆工艺原理 |
| 2.1.2 半固态制浆工艺装置机电结构系统 |
| 2.1.3 基于PLC的PID自动控制系统 |
| 2.2 铝合金流变挤压铸造成形设备 |
| 2.2.0 铝合金流变挤压铸造成形工艺流程 |
| 2.2.1 3000 KN立式半固态挤压铸造成型机 |
| 2.2.2 合型锁紧机构 |
| 2.2.3 压射系统 |
| 2.2.4 电气控制及液压系统 |
| 2.2.5 铝合金流变挤压铸造成形零件与模具设计 |
| 2.3 铝合金流变挤压铸造成形系统方案 |
| 2.3.1 流变挤压铸造成形工序 |
| 2.3.2 流变挤压铸造成形实验系统方案 |
| 2.4 铝合金流变挤压铸造成形工艺实验 |
| 2.4.1 实验材料选择 |
| 2.4.2 流变挤压铸造工艺实验方案 |
| 2.4.3 流变挤压铸造铝合金的组织特征与凝固行为 |
| 2.4.4 流变挤压铸造铝合金制件的力学性能 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 7075铝合金流变挤压铸造数值模拟 |
| 3.1 流变挤压铸造数值模拟及模拟过程 |
| 3.1.1 热物性参数的确定 |
| 3.1.2 半固态流变挤压铸造数值模拟模型的建立 |
| 3.1.3 数值模拟处理过程 |
| 3.2 轮状挤压铸造制件充型过程分析 |
| 3.3 不同浇注温度对挤压铸造制件质量的影响分析 |
| 3.4 不同模具温度对挤压铸造制件质量的影响分析 |
| 3.5 充型速度对挤压铸造制件缺陷的影响分析 |
| 3.6 7075 铝合金流变挤压铸造成形工艺参数优化 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 7075铝合金流变挤压铸造成形 |
| 4.1 实验方案与实验过程 |
| 4.1.1 实验模具及装置 |
| 4.1.2 7075 变形铝合金特点 |
| 4.1.3 合金熔炼与半固态浆料制备 |
| 4.1.4 流变挤压铸造设备及工艺参数的选择 |
| 4.1.5 制件的微观组织与性能分析方案 |
| 4.2 实验结果与分析 |
| 4.2.1 7075 合金流变挤压铸造成形制件的组织特征及演变 |
| 4.2.2 7075 合金流变挤压铸造制件的力学性能及分析 |
| 4.2.3 不同压射比压对流变挤压铸造制件组织和力学性能的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 7075铝合金流变挤压铸造制件的热处理 |
| 5.1 热处理实验过程 |
| 5.2 不同固溶温度7075流变挤压铸造制件的微观组织及性能分析 |
| 5.2.1 不同固溶温度固溶处理的微观组织 |
| 5.2.2 不同固溶温度固溶处理的硬度性能分析 |
| 5.2.3 不同固溶温度固溶处理实验的结果分析与讨论 |
| 5.3 不同固溶时间7075流变挤压铸造制件的微观组织及性能分析 |
| 5.3.1 不同固溶时间固溶处理的微观组织 |
| 5.3.2 不同固溶时间固溶处理的硬度性能分析 |
| 5.4 不同时效条件下7075流变挤压铸造制件的微观组织及性能分析 |
| 5.4.1 不同时效温度时效处理的微观组织和性能分析 |
| 5.4.2 不同保温时间时效处理的微观组织和性能分析 |
| 5.5 T6态流变挤压铸造成形7075合金断裂机理及强化机理 |
| 5.5.1 流变挤压铸造7075合金热处理力学性能及微观结构 |
| 5.5.2 T6态流变挤压铸造7075合金的拉伸断裂机理 |
| 5.5.3 流变挤压铸造7075合金热处理强化机理分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的研究成果 |
（4）喷粉法制备高硅铝合金半固态浆料及压力成型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 高硅铝合金概述 |
| 1.2.1 高硅铝合金发展与应用 |
| 1.2.2 高硅铝合金凝固组织特征 |
| 1.2.3 高硅铝合金组织细化方法 |
| 1.3 半固态加工技术概述 |
| 1.3.1 半固态加工技术特点 |
| 1.3.2 半固态浆料制备工艺 |
| 1.3.3 半固态浆料在压力下的成型概述 |
| 1.4 课题研究的主要内容 |
| 1.5 技术路线 |
| 1.6 创新点 |
| 第二章 试验方法及设备 |
| 2.1 试验原材料 |
| 2.2 试验设备 |
| 2.2.1 浇注模具 |
| 2.2.2 造粒设备 |
| 2.2.3 压力设备与模具 |
| 2.2.4 其他设备 |
| 2.3 Al-20%Si合金的制备 |
| 2.3.1 配料 |
| 2.3.2 熔炼前处理 |
| 2.3.3 熔炼方法 |
| 2.4 粉粒制备工艺 |
| 2.5 Al-20%Si合金的喷粉制备半固态浆料工艺 |
| 2.5.1 喷粉法制备铝硅合金半固态工艺 |
| 2.5.2 试验参数确定 |
| 2.5.3 试验参数表 |
| 2.6 半固态浆料在压力下成型工艺 |
| 2.7 金相显微组织分析 |
| 2.7.1 金相试样的制备 |
| 2.7.2 初生Si相的定量分析 |
| 2.8 扫描电镜及能谱分析 |
| 2.9 布氏硬度的测定 |
| 2.10 抗拉强度的测定 |
| 2.11 摩擦磨损试验 |
| 第三章 喷粉法制备铝硅合金的工艺研究 |
| 3.1 雾化法制粉粒 |
| 3.1.1 粉粒的制造 |
| 3.1.2 粉粒的形貌 |
| 3.1.3 Al-20%Si粉粒的金相组织 |
| 3.2 喷粉法制备A356半固态浆料 |
| 3.3 喷粉制备Al-20%Si合金半固态浆料工艺研究 |
| 3.3.1 制浆温度对Al-20%Si合金组织的影响 |
| 3.3.2 粉粒/熔体质量比对Al-20%Si合金组织的影响 |
| 3.3.3 粉粒成分对Al-20%Si合金组织的影响 |
| 3.3.4 粉粒粒径对Al-20%Si合金组织的影响 |
| 3.3.5 不同喷粉棒转速对Al-20%Si合金组织的影响 |
| 3.4 喷粉法细化Al-20%Si合金组织的机理 |
| 3.4.1 粉粒对Al-20%Si熔体过冷的影响 |
| 3.4.2 粉粒中硅相硬质点对Al-20%Si组织的影响 |
| 3.4.3 喷粉棒转速对Al-20%Si形核的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 喷粉工艺参数对Al-20%Si合金性能的影响 |
| 4.1 喷粉制浆工艺参数对Al-20%Si合金力学性能的影响 |
| 4.1.1 制浆温度对Al-20%Si合金力学性能的影响 |
| 4.1.2 粉粒/熔体质量比对Al-20%Si合金力学性能的影响 |
| 4.1.3 粉粒粒径对Al-20%Si合金力学性能的影响 |
| 4.1.4 喷粉棒转速对Al-20%Si合金力学性能的影响 |
| 4.2 Al-20%Si合金断口组织分析 |
| 4.2.1 断口形貌分析 |
| 4.2.2 断口物相分析 |
| 4.3 Al-20%Si合金的摩擦性能 |
| 4.3.1 Al-20%Si合金的摩擦系数和磨损量 |
| 4.3.2 Al-20%Si合金的摩擦表面形貌 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 半固态高硅铝合金压力成型研究 |
| 5.1 半固态浆料在挤压成型下的组织 |
| 5.2 半固态浆料直接挤压铸件的力学性能 |
| 5.3 Al-20%Si合金在压力下结晶细化机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（5）基于不同半固态工艺的A356铝合金微观组织及力学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 铸造铝合金 |
| 1.2 半固态制浆工艺 |
| 1.2.1 半固态技术的发展 |
| 1.2.2 半固态浆料制备工艺 |
| 1.3 压力铸造 |
| 1.3.1 传统铸造方法 |
| 1.3.2 半固态流变铸造 |
| 1.4 半固态流变铸造的应用 |
| 1.5 本文的研究意义及内容 |
| 1.5.1 研究意义 |
| 1.5.2 技术内容 |
| 第2章 实验材料、设备与方案 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.2.1 LSPSF制浆设备 |
| 2.2.2 快速制浆设备 |
| 2.2.3 压铸机 |
| 2.2.4 模具 |
| 2.2.5 其他实验工具 |
| 2.3 实验方案 |
| 2.3.1 LSPSF制浆工艺 |
| 2.3.2 快速制浆工艺 |
| 2.3.3 普通压铸工艺 |
| 2.3.4 LSPSF流变压铸工艺 |
| 2.3.5 快速制浆流变压铸工艺 |
| 2.4 实验前期准备 |
| 2.5 检测试样制备 |
| 2.5.1 金相试样 |
| 2.5.2 拉伸试样 |
| 2.6 性能分析测试 |
| 2.6.1 微观组织分析 |
| 2.6.2 力学性能分析 |
| 第3章 两种半固态制浆工艺下浆料质量分析 |
| 3.1 快速制浆工艺浆料制备 |
| 3.1.1 确定铝液温度 |
| 3.1.2 快速制浆过程介绍 |
| 3.2 快速制浆工艺浆料质量分析 |
| 3.3 LSPSF工艺浆料制备 |
| 3.4 LSPSF工艺下浆料质量分析 |
| 3.4.1 浇注温度对半固态浆料微观组织影响 |
| 3.4.2 转管转速对半固态浆料微观组织影响 |
| 3.4.3 转管倾角对半固态浆料微观组织影响 |
| 3.5 两种工艺浆料结果对比 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 两种半固态工艺压铸件力学性能分析 |
| 4.1 快速制浆工艺压铸过程 |
| 4.2 快速制浆工艺力学性能分析 |
| 4.2.1 力学性能测试结果 |
| 4.2.2 铸件微观组织分析及其对力学性能影响 |
| 4.3 LSPSF工艺压铸过程 |
| 4.4 LSPSF工艺铸件微观组织分析 |
| 4.4.1 力学性能测试结果 |
| 4.4.2 铸件微观组织分析 |
| 4.5 两种流变压铸工艺压铸件结果对比 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（6）A356铝合金半固态流变成形中的凝固行为及组织控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 金属半固态成形概述 |
| 1.1.1 金属半固态成形的概念 |
| 1.1.2 半固态成形的优点及初生相球化机制 |
| 1.2 半固态成形的主流研究方向 |
| 1.3 半固态成形的应用 |
| 1.4 半固态流变成形研究进展 |
| 1.5 半固态加工过程中的二次凝固及其研究现状 |
| 1.6 本课题研究意义及研究内容 |
| 1.6.1 课题研究意义 |
| 1.6.2 课题研究内容 |
| 第2章 A356铝合金自孕育凝固过程及组织细化机理 |
| 2.1 实验材料及方法 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验方法 |
| 2.1.2.1 实验前期准备 |
| 2.1.2.2 组织细化实验 |
| 2.1.2.3 熔体处理温度对自孕育铸造组织的影响实验 |
| 2.1.2.4 自孕育剂加入量对自孕育铸造组织的影响实验 |
| 2.1.2.5 导流器角度对自孕育铸造组织的影响实验 |
| 2.1.2.6 试样制备与组织观察 |
| 2.2 实验结果 |
| 2.2.1 自孕育法对A356铝合金凝固组织的细化 |
| 2.2.2 熔体处理温度对A356铝合金自孕育金属型浇注组织的影响 |
| 2.2.3 自孕育剂加入量对A356铝合金自孕育金属型铸造组织的影响 |
| 2.2.4 导流器角度对A356铝合金自孕育金属型铸造组织的影响 |
| 2.2.5 传统金属型浇注与自孕育金属型浇注共晶硅对比 |
| 2.3 传统金属型浇注条件下树枝晶组织的形成 |
| 2.4 自孕育铸造条件下A356铝合金非枝晶组织的形成 |
| 2.4.1 细化晶粒的途径 |
| 2.4.2 自孕育剂的作用 |
| 2.4.3 导流器的作用 |
| 2.4.4 自孕育铸造对组织的细化 |
| 2.5 自孕育工艺参数的交互本质及参数优化 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 A356铝合金自孕育半固态浆料的球化演变及水淬二次凝固组织 |
| 3.1 实验方法 |
| 3.1.1 保温工艺的设定 |
| 3.1.2 保温过程初生固相组织演变实验 |
| 3.1.3 不同保温参数对浆料水淬二次凝固组织的影响实验 |
| 3.1.4 连续冷却过程中初生固相组织演变实验 |
| 3.1.4.1 A356铝合金半固态浆料的连续冷却实验 |
| 3.1.4.2 液态A356铝合金降温至近液相线的连续冷却实验 |
| 3.2 实验可行性分析 |
| 3.3 不同熔体处理温度下的浆料制备及组织分析 |
| 3.3.1 不同熔体处理温度对A356铝合金半固态浆料水淬组织的影响 |
| 3.3.2 自孕育条件下熔体处理温度对合金浆料组织的影响机理探讨 |
| 3.4 等温保温过程中初生晶粒的组织演变及形成机制 |
| 3.4.1 等温保温过程中A356铝合金半固态浆料初生α-Al晶粒的组织演变 |
| 3.4.2 保温过程中初生α-Al晶粒的熟化机制 |
| 3.5 不同保温条件下的浆料水淬二次凝固组织 |
| 3.5.1 保温时间对浆料二次α-Al晶粒形貌的影响 |
| 3.5.2 保温温度对水淬二次α-Al晶粒及共晶Si形貌的影响 |
| 3.6 连续冷却过程中初生晶粒的组织演变 |
| 3.6.1 A356铝合金半固态浆料在连续冷却过程中的组织 |
| 3.6.2 液态A356铝合金在近液相线时的连续冷却组织 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 A356铝合金自孕育流变压铸组织及力学性能 |
| 4.1 实验方法 |
| 4.1.1 自孕育流变压铸工艺 |
| 4.1.2 压铸参数设置 |
| 4.1.3 流变压铸件取样及组织观察 |
| 4.1.4 力学性能测试 |
| 4.2 A356铝合金自孕育流变压铸组织 |
| 4.2.1 液态压铸与半固态压铸组织对比 |
| 4.2.2 保温时间对A356铝合金流变压铸组织的影响 |
| 4.2.2.1 A356铝合金半固态浆料在590℃保温不同时间的流变压铸组织 |
| 4.2.2.2 A356铝合金半固态浆料在600℃保温不同时间的流变压铸组织 |
| 4.2.2.3 A356铝合金半固态浆料在610℃保温不同时间的流变压铸组织 |
| 4.2.3 保温温度对A356铝合金自孕育流变压铸组织的影响 |
| 4.2.3.1 不同保温温度下A356铝合金流变压铸件的固相体积分数 |
| 4.2.3.2 保温温度对A356铝合金流变压铸组织初生α-Al晶粒尺寸及形貌的影响 |
| 4.2.3.3 保温温度对A356铝合金流变压铸组织二次α-Al晶粒尺寸及形貌的影响 |
| 4.2.3.4 保温温度(浇注温度)对A356铝合金流变压铸组织共晶硅形貌的影响 |
| 4.3 A356铝合金自孕育流变压铸二次凝固过程及组织形成机理 |
| 4.3.1 二次α-Al晶粒的形核及长大 |
| 4.3.2 压铸组织中的元素分布 |
| 4.3.3 共晶硅相的形貌 |
| 4.3.4 自孕育流变压铸件不同部位的组织 |
| 4.3.4.1 压铸件不同部位的初生α-Al晶粒组织 |
| 4.3.4.2 压铸件不同位置的二次α-Al晶粒组织 |
| 4.3.4.3 铸件不同部位晶粒内的溶质含量 |
| 4.3.4.4 A356铝合金压铸件不同部位的共晶硅形貌 |
| 4.4 压铸件的力学性能 |
| 4.4.1 A356铝合金液态压铸和半固态压铸的力学性能 |
| 4.4.2 浆料保温时间对压铸件力学性能的影响 |
| 4.4.2.1 590℃下浆料保温不同时间的压铸件力学性能 |
| 4.4.2.2 600℃下浆料保温不同时间的压铸件力学性能 |
| 4.4.2.3 610℃下浆料保温不同时间的压铸件力学性能 |
| 4.4.3 浆料保温温度对压铸件力学性能的影响 |
| 4.4.4 实验结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 A356铝合金半固态浆料在不同冷却条件下的凝固行为 |
| 5.1 实验方法 |
| 5.1.1 半固态浆料金属型浇注实验 |
| 5.1.2 半固态浆料不同成形方式实验 |
| 5.1.3 浆料的近平衡凝固实验 |
| 5.2 实验参数 |
| 5.3 A356铝合金半固态浆料在不同条件下的凝固组织 |
| 5.3.1 不同保温时间对A356铝合金半固态金属型铸造组织的影响 |
| 5.3.1.1 金属型组织中的初生α-Al晶粒与二次α-Al晶粒 |
| 5.3.1.2 不同保温时间下的共晶硅 |
| 5.3.2 成形方式对A356铝合金自孕育铸造组织的影响 |
| 5.3.2.1 不同成形方式下的初生α-Al晶粒 |
| 5.3.2.2 不同成形方式下的二次α-Al晶粒 |
| 5.3.2.3 不同成形方式下的共晶硅 |
| 5.3.2.4 不同成形方式的凝固组织成分分析 |
| 5.3.3 A356铝合金半固态浆料近平衡凝固组织 |
| 5.3.3.1 浆料随炉冷却至不同温度的组织 |
| 5.3.3.2 半固态浆料近平衡凝固扫描组织及能谱分析 |
| 5.3.3.3 半固态浆料近平衡凝固共晶组织 |
| 5.4 不同状态下A356铝合金半固态浆料的凝固行为 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 论文创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读博士学位期间发表论文目录 |
（7）流变压铸高硅铝合金材料及成形工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 高硅铝合金的硅相细化研究概况 |
| 1.3 高硅铝合金的成分研究概况 |
| 1.4 高硅铝合金的成形工艺研究概况 |
| 1.5 高硅铝合金的半固态成形 |
| 1.6 本课题的目的,意义,研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 实验方案与方法 |
| 2.1 实验方案及工艺路线 |
| 2.2 实验所用原材料及辅助工具 |
| 2.3 液态压铸试验及分析 |
| 2.3.1 Al-22Si-xCu-0.4Mg合金的液态压铸试样制备 |
| 2.3.2 Al-22Si-xCu-0.4Mg压铸样品的材料表征 |
| 2.4 半固态流变制浆实验及分析 |
| 2.4.1 流变制浆试样的制备 |
| 2.4.2 流变制浆试样的显微组织表征 |
| 2.5 流变压铸与液态压铸试验及分析 |
| 2.5.1 流变压铸与液态压铸试样的制备 |
| 2.5.2 流变压铸试样及液态压铸试样的分析表征 |
| 参考文献 |
| 第三章 流变压铸高硅铝合金成分开发研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Cu含量对Al-22Si-0.4Mg合金显微组织的影响 |
| 3.3 Cu含量对Al-22Si-0.4Mg合金的力学性能的影响 |
| 3.4 Cu含量对Al-22Si-0.4Mg合金的热裂倾向的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 高硅铝合金的流变制浆工艺优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 滚筒转速对初生硅的影响 |
| 4.3 浇注温度对初生硅的影响 |
| 4.4 浆料出口温度对初生硅的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 高硅铝合金流变压铸工艺研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 滚筒转速对流变压铸合金的影响 |
| 5.2.1 滚筒转速对压铸成形能力的影响 |
| 5.2.2 滚筒转速对于力学性能的影响 |
| 5.3 浇注温度对流变压铸合金的影响 |
| 5.3.1 浇注温度对压铸成形能力的影响 |
| 5.3.2 浇注温度对室温力学性能的影响 |
| 5.3.3 优化最佳流变压铸成形工艺 |
| 5.4 液态浇注温度对液态压铸合金的影响 |
| 5.4.1 液态浇注温度对液态压铸成形能力的影响 |
| 5.4.2 液态浇注温度对液态压铸室温力学性能的影响 |
| 5.4.3 优化最佳液态浇注温度 |
| 5.5 最佳流变压铸工艺与最佳液态压铸工艺的对比 |
| 5.5.1 显微组织的对比 |
| 5.5.2 力学性能对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 结论 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的研究成果 |
（8）螺旋线槽半固态浆料制备工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 半固态成形概述 |
| 1.2 合金半固态浆料制备成形工艺 |
| 1.3 三维重建及其在材料科学中的应用 |
| 1.4 分形及其在材料科学中的应用 |
| 1.5 本论文的目的、意义和研究内容 |
| 1.5.1 本论文的目的、意义 |
| 1.5.2 本论文的研究内容 |
| 第2章 螺旋线槽浆料制备装置设计与实验方法 |
| 2.1 半固态浆料制备装置 |
| 2.2 浆料制备实验合金与制备工艺流程 |
| 2.3 分析测试方法 |
| 2.3.1 金相制备 |
| 2.3.2 基于连续切片浆料微观组织的三维重建 |
| 2.3.3 基于灰度特征浆料切口断面的三维重建 |
| 2.3.4 分形计算与分析 |
| 第3章 HCD制浆工艺参数对半固态组织的影响规律 |
| 3.1 HCD工艺参数对A356铝合金浆料微观组织的影响规律 |
| 3.1.1 螺旋角度对初生相的影响 |
| 3.1.2 浇注温度对初生相的影响 |
| 3.1.3 在槽内流动时间对初生相的影响 |
| 3.2 HCD工艺制备7075铝合金半固态浆料 |
| 3.2.1 静置时间对浆料微观组织的影响 |
| 3.2.2 在螺旋角度 360o时浇注温度对浆料微观组织的影响 |
| 3.2.3 在螺旋角度 270o时浇注温度对浆料微观组织的影响 |
| 3.2.4 螺旋角度对浆料微观组织的影响 |
| 3.3 HCD工艺制备6063铝合金半固态浆料 |
| 3.4 HCD工艺制备Cu-Ca合金半固态浆料 |
| 3.5 HCD工艺制备AZ91镁合金半固态浆料 |
| 3.6 HCD浆料制备机制 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 浆料微观组织的三维重建 |
| 4.1 基于连续切片三维重建过程简述 |
| 4.2 基于Image J的浆料微观组织特征提取 |
| 4.2.1 金相图像导入与测量标尺设定 |
| 4.2.2 图像的对齐和目标区域的裁剪过程 |
| 4.2.3 初生相特征的提取 |
| 4.3 浆料微观组织三维可视化 |
| 4.3.1 基于Image J的浆料微观组织三维可视化 |
| 4.3.2 基于MIMICS的浆料微观组织三维可视化 |
| 4.3.3 基于 3Ddoctor的浆料微观组织三维可视化 |
| 4.4 三维信息测量 |
| 4.4.1 基础信息测量 |
| 4.4.2 分形维测量 |
| 4.4.3 各向异性测量 |
| 4.5 建立三维数值模拟计算模型 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 重切重建的浆料三维微观组织 |
| 5.1 第1组浆料微观组织试样的重切 |
| 5.1.1 第1组重切的轴向面Axial(resliced) 切片 |
| 5.1.2 第1组重切的冠状面Coronal(resliced) 切片 |
| 5.1.3 第1组重切的矢状面Sagittal (resliced) 切片 |
| 5.1.4 第1组原始切片统计结果 |
| 5.2 第2组浆料微观组织试样的重切 |
| 5.2.1 第2组重切的轴向面Axial(resliced) 切片 |
| 5.2.2 第2组重切的冠状面Coronal(resliced) 切片 |
| 5.2.3 第2组重切的矢状面Sagittal (resliced) 切片 |
| 5.2.4 第2组原始切片统计结果 |
| 5.3 第3组浆料微观组织试样的重切 |
| 5.3.1 第3组重切的轴向面Axial(resliced) 切片 |
| 5.3.2 第3组重切的冠状面Coronal(resliced) 切片 |
| 5.3.3 第3组重切的矢状面Sagittal (resliced) 切片 |
| 5.3.4 第3组原始切片统计结果 |
| 5.4 12 组重切切片与原始切片图层的测量结果对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 浆料坯料切口断面的特征 |
| 6.1 浆料坯料切口断面的宏微观特征 |
| 6.2 切口断面的三维重建与测量 |
| 6.3 切口断面裂纹扩展 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（9）流变压铸过共晶铝硅合金微观组织和力学行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 铸造铝合金 |
| 1.1.1 铸造铝合金的分类 |
| 1.1.2 过共晶Al-Si合金的组织和性能 |
| 1.1.3 过共晶Al-Si合金的应用及存在的问题 |
| 1.2 过共晶Al-Si合金中初生硅的变质细化研究现状 |
| 1.2.1 化学变质 |
| 1.2.2 初生硅的变质机制 |
| 1.3 半固态成形技术 |
| 1.3.1 半固态成形技术概述 |
| 1.3.2 半固态浆料制备方法 |
| 1.3.3 半固态成形工艺和工业应用 |
| 1.4 半固态非枝晶组织形成理论 |
| 1.5 本课题的研究目的、意义及主要内容 |
| 1.5.1 研究目的及意义 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 实验过程与方法 |
| 2.1 技术路线 |
| 2.2 流变浆料制备及流变压铸成型 |
| 2.2.1 金属流变加工研究思路 |
| 2.2.2 流变浆料制备 |
| 2.2.3 流变压铸成型 |
| 2.3 组织结构分析 |
| 2.3.1 物相分析 |
| 2.3.2 金相样品制备及显微分析 |
| 2.3.3 扫描电镜分析 |
| 2.3.4 透射电镜分析 |
| 2.3.5 电子背散射衍射分析 |
| 2.3.6 Flow-3D计算机仿真模拟 |
| 2.4 力学性能测试 |
| 2.4.1 室温拉伸性能 |
| 2.4.2 宏观硬度测试 |
| 2.4.3 微观硬度测试 |
| 2.5 摩擦磨损性能测试 |
| 2.5.1 微观刮痕测试 |
| 2.5.2 干摩擦性能测试 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 流变浆料制备研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Al-15Si-4Cu-0.5Mg合金流变浆料制备研究 |
| 3.2.1 滚筒搅拌速度对流变浆料的影响 |
| 3.2.2 浇注温度对流变浆料的影响 |
| 3.2.3 等温保温对流变浆料的影响 |
| 3.2.4 流变处理对金属间化合物的影响 |
| 3.2.5 稀土变质与滚筒搅拌复合处理对流变浆料的影响 |
| 3.3 Al-20Si合金流变浆料制备研究 |
| 3.3.1 滚筒搅拌速度对流变浆料的影响 |
| 3.3.2 浇注温度对流变浆料的影响 |
| 3.3.3 稀土变质与滚筒搅拌复合处理对流变浆料的影响 |
| 3.4 分析讨论 |
| 3.4.1 机械滚筒对熔体凝固的影响 |
| 3.4.2 合金熔体在MRB系统中的形核生长特点和工程要素 |
| 3.4.3 机械滚筒流变处理对Al-Si浆料组织第二相的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 流变压铸组织与性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Al-15Si-4Cu-0.5Mg合金流变压铸组织与力学性能 |
| 4.2.1 流变压铸组织 |
| 4.2.2 力学性能 |
| 4.2.3 添加稀土对流变压铸组织性能的影响 |
| 4.2.4 热处理工艺和组织性能 |
| 4.2.5 流变压铸工业应用 |
| 4.3 Al-20Si合金流变压铸组织与力学性能 |
| 4.3.1 流变压铸组织 |
| 4.3.2 力学性能 |
| 4.3.3 添加稀土对流变压铸组织性能的影响 |
| 4.4 分析讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 摩擦磨损性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 微观组织分析及微观刮痕测试 |
| 5.2.1 微观组织 |
| 5.2.2 微观刮痕测试 |
| 5.3 干摩擦性能测试 |
| 5.3.1 体积磨损率变化 |
| 5.3.2 磨痕分析 |
| 5.3.3 磨削分析 |
| 5.4 分析讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 流变加工中初生硅的形核与生长 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 结晶界面的微观结构和Si相的生长特性 |
| 6.2.1 结晶界面的微观结构 |
| 6.2.2 Si相生长特性 |
| 6.3 流变处理对初生硅形核生长的影响 |
| 6.3.1 过共晶Al-Si合金中初生硅的形核 |
| 6.3.2 流变处理过共晶Al-Si合金中初生硅形核的影响 |
| 6.3.3 MRB系统对过共晶Al-Si合金中初生硅生长的影响 |
| 6.3.4 稀土变质和MRB流变复合处理对初生硅形核、生长的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 结论和创新点 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间的研究成果 |
| 论文 |
| 专利 |
（10）A356铝合金流变挤压铸造工艺及数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 半固态成形技术 |
| 1.2.1 半固态成形工艺概述 |
| 1.2.2 半固态金属浆料制备方法 |
| 1.2.3 半固态成形技术的国内外研究与应用 |
| 1.3 流变挤压铸造成形技术 |
| 1.4 铸造过程的数值模拟 |
| 1.5 研究意义和内容 |
| 1.5.1 研究意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 研究方法 |
| 2.1 研究路线 |
| 2.2 实验材料 |
| 2.3 实验设备 |
| 2.3.1 计算机模拟软件 |
| 2.3.2 试验设备 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 流变挤压铸造数值模拟 |
| 3.1 数值模拟数学模型及模拟过程 |
| 3.1.1 数值模拟数学模型的建立 |
| 3.1.2 数值模拟过程 |
| 3.2 数值模拟完善铸件模型 |
| 3.2.1 数值模拟结果分析 |
| 3.2.2 试验验证 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 流变挤压铸造工艺研究 |
| 4.1 实验过程及内容 |
| 4.1.1 实验参数与方案 |
| 4.1.2 试验过程 |
| 4.1.3 检测分析 |
| 4.2 试验结果及分析 |
| 4.2.1 显微组织分析 |
| 4.2.2 力学性能分析 |
| 4.2.3 试验验证 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
四、转动输送管制浆工艺参数对A356合金半固态组织的影响（论文参考文献）
- [1]铝合金半固态浆料的剪切/振动耦合亚快速凝固高效制备技术与设备[D]. 刘坤. 兰州理工大学, 2021(01)
- [2]铝硅合金半固态流变压铸成形工艺及机理研究[D]. 李文杰. 南昌大学, 2019(01)
- [3]铝合金流变挤压铸造成形技术基础研究[D]. 张树国. 南昌大学, 2018(12)
- [4]喷粉法制备高硅铝合金半固态浆料及压力成型研究[D]. 廖福锦. 福州大学, 2018(03)
- [5]基于不同半固态工艺的A356铝合金微观组织及力学性能研究[D]. 段国燚. 南昌大学, 2018(12)
- [6]A356铝合金半固态流变成形中的凝固行为及组织控制[D]. 李明. 兰州理工大学, 2018(10)
- [7]流变压铸高硅铝合金材料及成形工艺研究[D]. 程大强. 上海交通大学, 2017(03)
- [8]螺旋线槽半固态浆料制备工艺研究[D]. 王明. 南昌大学, 2016(04)
- [9]流变压铸过共晶铝硅合金微观组织和力学行为研究[D]. 胡钊华. 上海交通大学, 2016(03)
- [10]A356铝合金流变挤压铸造工艺及数值模拟研究[D]. 胡传林. 南昌大学, 2016(03)