一、半固态成形技术讲座——第一讲 半固态成形、特点及应用范围(上)（论文文献综述）
肖冠菲[1]（2021）在《GH4037高温合金半固态组织演变规律及其触变成形工艺研究》文中研究指明镍基高温合金由于具有优异的高温强度和良好的抗氧化、抗腐蚀等性能广泛应用于航空航天等重要领域。传统的成形工艺难以同时兼顾镍基高温合金零件的成形性、力学性能和生产成本,半固态加工工艺结合了铸造和锻压工艺的优点,能够同时满足成形件形状和性能的要求。因此将半固态加工技术应用于镍基高温合金具有重要的研究意义,一方面可以为镍基高温合金的成形提供新思路,另一方面也可以拓宽半固态加工的材料适用范围。本论文以镍基高温合金GH4037为研究对象,对其进行了半固态温度下的组织演变和触变成形研究,通过对成形件组织和力学性能的评估验证了半固态加工工艺在镍基高温合金领域的可行性,并为镍基高温合金零件的成形制造提供了新的技术支持。进行了GH4037合金固态高温和半固态温度下的短时氧化实验,研究了温度和时间对合金氧化行为的影响规律,同时对空气气氛和保护气氛下试样的氧化情况进行了对比。实验结果表明当GH4037合金在半固态温度区间加热时,试样的氧化程度非常剧烈、氧化增重明显并且表面氧化膜会出现严重的脱落现象。保护气氛条件下试样的氧化程度大大降低,氧化增重小,表面完整无脱落。在半固态温度进行坯料的制备时需要采取氧化防护措施,保证坯料在加热过程中的表面质量和内部纯净度。提出了变形镍基高温合金等温处理制备GH4037合金半固态坯料的新方法,研究了等温温度和保温时间对合金组织演变的影响规律。实验结果表明在1350～1380°C时,通过适当时间的等温处理可以得到具有球状晶组织的半固态坯料。在1350°C和1360°C时,晶粒长大符合粗化机制;在1370°C和1380°C时,组织演变规律受到粗化机制和破碎机制的共同影响。制备GH4037合金半固态坯料最佳工艺参数的等温温度为1380°C,保温时间为30 min,该工艺参数下半固态坯料的平均晶粒尺寸为130.2μm,圆整度为0.65。对GH4037合金进行了高温压缩实验,得出了不同条件下合金的应力应变关系,研究了热压缩过程中合金的组织演变规律和再结晶行为。结果表明GH4037合金的流动应力和峰值应力随着变形温度的升高和应变速率的降低逐渐减小;当处于半固态温度时,GH4037合金的表观黏度和剪切速率的关系符合非牛顿流体幂律模型,表观黏度随着剪切速率的增加逐渐下降,表现出明显的剪切变稀行为。此外,对半固态触变成形的实验过程进行了数值模拟,由于坯料横向放置时与模具的接触时间更短,成形后模具的温度更低,成形件出现缺陷的可能性更小,因此坯料横向放置时更利于合金的触变成形;其它工艺参数对触变成形过程也有着不同程度的影响,实际实验时需要综合考虑各个成形参数的影响并进行合理的选择。对GH4037合金进行了半固态触变成形实验,从成形件的宏观形貌、微观组织和力学性能等方面评估了成形件的质量。结果表明当坯料温度高于1360°C时,成形件能够完整充填,并且表面质量良好,内部组织致密。坯料加热温度和保温时间对成形件的组织和力学性能影响较大,而保压时间对成形件的组织和力学性能影响较小。确定了GH4037合金触变成形最佳工艺参数为:等温温度1380°C,保温时间30 min,保压时间30 s。对GH4037合金触变成形件进行了热处理研究。结果表明当时效温度为800°C、时效时间为8～16 h时,成形件能得到最佳的力学性能。热处理后成形件的共晶组织完全消失,晶界有连续的碳化物析出,晶内有均匀细小的γ′相析出。热处理能极大地提高成形件的拉伸性能和蠕变性能,γ′相导致的第二相强化是热处理后GH4037合金触变成形件的主要强化机制。热处理前,成形件的屈服强度和抗拉强度分别为624 MPa和975 MPa,延伸率为45.1%;热处理后屈服强度和抗拉强度分别为724 MPa和1030 MPa,分别提高了16%和6%,但延伸率有所降低。热处理前,成形件在850°C/196 MPa蠕变条件下的蠕变寿命和蠕变应变分别为28.3 h和3.3%;热处理后,蠕变寿命和蠕变应变分别提高到52.7 h和9.9%。
赵熠堃[2]（2021）在《铝合金粉末半固态触变成形本构模型及数值模拟》文中提出半固态粉末成形技术是一项前景广阔的近净成形技术,这项技术不仅兼有液态以及固态金属成形的优质特性,而且还包含粉末冶金的优点。半固态金属粉末成形技术打破了传统的枝晶凝固方式,该技术制备的成品材料具有晶粒微小、尺寸均匀、变形抗力小和成形工艺过程短等显着优点。当前对半固态粉末的转变机理的研究较为成熟,但对建立符合材料实际变化过程的本构模型并将其应用到数值模拟技术中的研究仍然处于探究阶段,对有些重要的影响因素并没有考虑在内,而这部分研究是半固态金属成形数值模拟的前提。本文以铝合金粉末的触变轧制成形作为研究对象。采用试验与数值模拟技术相结合的方法,详细研究了初始相对密度、温度、应变速率和固-液相分数等主要因素对铝合金粉末半固态触变轧制成形的影响规律,为金属粉末半固态成形技术的进一步研究提供了借鉴价值,也可为半固态近净成形技术的发展和应用奠定一定的基础。本文以2024铝合金粉末作为研究材料,采用材料数值模拟和试验相结合的方法,确定了其最佳组分,探究了该材料的半固态成形工艺窗口和半固态触变成形特性。设计了一种可连续制备金属粉末半固态浆料的设备。通过半固态压缩试验所获得的不同半固态温度、初始相对密度和应变速率下的应力-应变数据和Zener-Hollomon参数的三种Arrhenius型方程建立了液相分数处于30%和60%之间的2024铝合金粉末半固态触变成形的本构模型,为半固态粉末成形数值模拟提供了数学模型。借助Fortran高级程序语言,将建立的数学本构模型嵌入到Deform-3D软件,并通过单轴热压缩数值模拟结果与试验结果的比较验证了嵌入到数值模拟软件的本构模型的准确性。运用经二次开发的Deform-3D软件的金属塑性成形数值模拟技术和Fluent的凝固熔化模拟技术,研究了主要因素对轧制带材的影响规律,并探究了在确定的半固态温度范围内,浆料在轧制成形过程中的凝固机理。
洪鑫[3]（2021）在《电磁搅拌电流突变及不同水淬温度对半固态铝合金初生相形貌的影响》文中进行了进一步梳理电磁搅拌技术因其搅拌过程中不易卷入气体,无接触式的搅拌不会污染金属熔体的优点,操作简单方便的同时能较为简易地改变金属的流动状态进而改善金属的金相组织而受到广泛的关注和应用。其中电磁搅拌的两大参数:电流和频率,对铝合金浆料的搅拌状态以至于后期凝固形成的金属组织相貌有着至关重要的影响。在电磁搅拌的过程中对搅拌效果影响较为明显的搅拌电流进行突变,进而引发搅拌状态发生突变,该情况下对熔体中现存枝晶是否产生了二次破碎以及枝晶碎块在受到由于洛伦磁力发生突变而产生的急剧性流动和旋转对合金凝固成型及最终微观形貌的影响的相关研究还未曾考虑,与此相对应的电磁频率还未进行探索。同时,对半固态A356铝合金熔体进行保温完毕后,不同温度下水淬对其初生相的形貌是否产生影响还未曾研究。对此,本课题借以将计算机技术与实验相结合的方式,探究电磁搅拌参数之一的电流值发生突变的情况下,半固态铝合金熔体中电磁场、温度场和流场的变化情况,以及确定与之对应的最佳电磁搅拌频率;保温结束的半固态铝合金熔体在不同水淬温度下温度场的变化情况,以及对初生相形貌的影响规律。探究了在同一搅拌频率下,不同的搅拌电流突变值对磁感应强度、电磁力和温度,以及铝合金熔体中流速的影响;同时探究在同一搅拌电流值突变情况下,不同电磁搅拌频率对铝合金熔体中磁感应强度和电磁力的影响。结果显示,在同一搅拌频率下,随着电磁搅拌电流突变幅值的增大,铝合金熔体受到的磁感应强度、流速和电磁力不断增大,当电流值由2A突变至6A时,磁感应强度、流速和电磁力达到最大值,随着电磁搅拌电流突变幅值的不断增大,浆体内的温度场由于电磁力的作用,分布越来越均匀;同一搅拌电流突变幅值下,随着电磁搅拌频率的增大,铝合金熔体受到的磁感应强度和电磁力出现先增大后减小的现象,其中,搅拌频率为25Hz时,磁感应强度和电磁力达到最大值。初生相形貌当电磁搅拌突变参数为:电流由2A突变至6A,频率为25Hz时,达到最佳。此时,初生相的平均等积圆直径为117.9μm,形状因子为0.71。研究了上述得出的在最佳电磁搅拌突变参数的基础上,在30℃、50℃、70℃、90℃水温下进行水淬对熔体中温度场及初生相形貌的影响。结果显示,四种水温下,A356铝合金熔体的温度下降都很快,但随着水温从30℃、50℃、70℃到90℃依次递增,熔体温度下降速度呈现减缓的趋势,30℃时熔体温度下降最快,90℃时熔体温度下降最慢;随着水温的上升,铝合金熔体的初生相形貌出现先优化后恶化的现象,其中当水淬温度为70℃时,初生相形貌达到最佳,此时的平均等积圆直径为114.4μm,形状因子为0.74。
于向洋[4]（2021）在《CuSn20亚包晶合金半固态组织及性能研究》文中研究指明高锡含量的铜锡合金因具有强度高、摩擦系数低以及耐磨耐蚀性好等优点,而广泛应用在交通、航天、航海等高速重载领域。然而由于常规铸造下包晶相的含量少以及晶间硬脆δ相的存在使其变形能力差、塑性较低,极大的限制其应用。因此,为了提高该系列合金的力学性能,本文以Cu Sn20合金为研究对象,采用熔体约束流动诱导形核装置制备半固态浆料,研究制浆工艺参数（熔体处理温度、冷却通道角度和循环水流速度）对半固态浆料显微组织的影响,获得最优制浆工艺参数,然后采用底注式挤压机进行流变挤压成形,研究挤压参数（成形比压、充型速率）对铸件显微组织和力学性能的影响,最后探讨短时固溶处理对铸件组织和性能的影响。本文的研究结论如下:半固态浆料制备过程中随着熔体处理温度升高,半固态浆料的显微组织由蠕虫状转变为蔷薇状或近球状,初生α相平均晶粒尺寸减小,但当温度过高时,半固态浆料显微组织中存在大量枝晶,初生α相平均晶粒尺寸增加,形状因子随着处理温度升高逐渐减小。随着冷却通道角度增加,半固态浆料的显微组织由蠕虫状转变为近球状或者等轴状,初生α相平均晶粒尺寸呈先减小后增加的变化趋势,形状因子呈先增加后减小的变化趋势。随着循环水流速度的增加,初生α相平均晶粒尺寸逐渐减小,形状因子逐渐增加。半固态浆料的最佳制备工艺参数为:熔体处理温度960℃、冷却通道角度45°、循环水流速度540 L/h,初生α相形状因子0.746,平均晶粒尺寸36μm,包晶相含量最多,占总体积的34.47%。初生α相中心Sn元素质量分数由8.07%提高到12.5%,晶间组织中Sn元素质量分数由26.94%降低到了24.41%,固溶强化效果显着。工艺参数对半固态浆料显微组织的影响顺序:熔体处理温度>冷却通道角度>循环水流速度。通道内壁对半固态浆料的瞬时强烈激冷效果,抑制溶质Sn元素扩散,导致包晶β-Cu5Sn相发生无扩散的类马氏体转变生成亚稳包晶β’-Cu5.6Sn相。类马氏体转变使其晶格结构发生改变,由体心立方结构变为简单四方结构,在点阵变形区发生明显浮凸或倾动,导致大量针状和板条状组织生成,板条状组织较为粗大且数量较少;针状组织相互交错,自由生长且数量较多,通过TEM进一步证实板条状和针状组织为β’相。半固态流变挤压铸造时,当充型速率一定,随着成形比压增加,缺陷数量逐渐减少,铸件致密性逐渐增加,而初生α相平均晶粒尺寸和延伸率呈先减小后增加的变化趋势,形状因子、布氏硬度和抗拉强度呈先增加后减小的变化趋势。当成形比压一定,随着充型速率增加,初生α相平均晶粒尺寸呈先减小后增加的变化趋势,铸件致密性、抗拉强度和延伸率呈先增加后减小的变化趋势。当成形比压130 MPa、充型速率21 mm/s时,铸件显微组织中无明显的缩松缩孔等缺陷,初生α相分布均匀,晶粒尺寸27μm,形状因子0.765,晶粒细小,形状完整,综合性能最好,抗拉强度、延伸率和布氏硬度值分别为421 MPa、2.8%和150.1HBW,较液态挤压铸造分别提高了28.9%、833%和35.5%,断裂方式由脆性断裂转变为混合型断裂。挤压参数对铸件组织和性能的影响顺序:成形比压>充型速率。铸件在750℃下进行短时固溶处理时,当固溶时间为10 min,初生α相发生长大,平均晶粒尺寸为54μm,但晶粒变得尖锐,晶粒间发生相互吞并导致晶粒的尺寸差异较大;当固溶时间为20 min,初生相继续长大,平均晶粒尺寸达到79μm,但其分布变得均匀,不发生明显的团聚以及粗化;当固溶时间为30 min,初生相晶粒发生团聚,且个别晶粒发生明显粗化现象导致其晶粒变得尤为粗大,晶粒间的尺寸差异更大,组织的均匀性降低。当固溶时间为20 min时,组织最为均匀,缩松缩孔等缺陷完全消失,抗拉强度和延伸率分别为657 MPa和11.4%,较固溶处理前分别提高了56.1%和307.1%,断裂方式由混合型断裂转变为韧性断裂。
刘坤[5]（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》文中提出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。
刘子康[6]（2020）在《半固态压铸厚壁产品缩松与偏析缺陷表征和控制机理研究》文中研究表明实现“以铝代钢”从而达到汽车轻量化已经成为汽车行业的一个重要发展趋势。半固态成形技术凭借能够显着地球化细化铝合金晶粒、提高铝合金的铸造性能和可热处理强化等特点,逐渐成为实现汽车“以铝代钢”轻量化的一种技术。然而在目前的铝合金半固态成形的实际生产中,仍存在大量的铸造缺陷,由于缺乏对这些缺陷的系统地分析统计,导致加长了研发周期、提高了生产成本等。本论文主要研究了铝硅合金在半固态压铸过程中,工艺参数对两类典型的半固态铸造缺陷——缩孔缩松缺陷和固液偏析缺陷的影响,得出了不同工艺参数对两类缺陷的影响规律。这对今后在类似厚壁产品的实际研发及生产过程中有着重大的指导意义。主要研究成果如下:缩孔缩松缺陷的主要影响因素为:增压压力、料柄厚度以及模具温度。在一定范围内,随着增压压力的提高、料柄厚度的增大、模具温度的提升,缩孔缩松缺陷面积逐渐减少。当增压压力稳定在1000bar时,料柄厚度保持在68mm时,模具温度保持在230℃时,可以连续稳定的生产出无缩孔缩松缺陷的铸件。厚壁产品中的固液偏析包括径向固液偏析和轴向固液偏析。径向偏析表现为在径向上,从边部到心部的液相变化规律为先显着降低然后略微波动,最终在心部位置处略有提升。轴向偏析表现为,高度方向上中部位置处液相分数低于上部位置和下部位置。通过控制变量的研究方法,得出影响液相分布的主要影响因素为:增压压力、充填长度、充填速度、模具温度。增压压力对轴向固液偏析有显着影响,当增压压力升高至700bar以上时,轴向上的固液偏析现象得到明显缓解。充填长度对径向液相分布有显着的影响,在轴向上某一高度处,充填长度越短则整体液相分数越高。模具温度对轴向上的固液偏析有显着的影响,高模温时会显着改善轴向上的固液偏析。充型速度对整体固液偏析影响较小,但会影响中部和上部的液相分布。制浆时间（固相率）对液相分布无显着影响。本文研究了固液偏析对力学性能的影响和增压压力对力学性能的影响。径向固液偏析会导致力学性能在径向存在显着地差异,由边部至心部,硬度、抗拉强度逐渐降低并在心部取最低值。轴向固液偏析会导致力学性能存在差异,表现为下部和上部为硬度、抗拉强度、屈服强度较高。
葛秋霜[7]（2020）在《基于热焓补偿法的高强铝合金半固态制浆装置及工艺研究》文中进行了进一步梳理半固态成形技术是近年来发展迅速的一种金属材料近净成形技术,它结合了固态成形和液态成形的优点,能够以较低的生产成本获得较高的产品性能,其产品广泛应用于汽车、航天、通信等领域。现有的流变制浆技术主要存在适用合金材料少,温度场分布不均匀,工艺参数优化慢等难点。本课题基于本实验室自主开发的热焓补偿法流变制浆技术,以半固态成形工艺窗口较窄、难以实现半固态加工的7075高强铝合金材料为研究对象,开展了对此制浆技术的一系列研究,主要完成工作如下:利用有限元分析软件模拟了部分参数对浆料温度场的影响情况,为实验装置设计和实验方案设计提供参考。数值模拟结果表明:坩埚底部越薄,浆料温度场越均匀。适当增大坩埚底部到感应线圈底部的距离,可以使浆料温度分布更均匀。其他参数相同时,随着加热时间增大,浆料整体温差先减小后增大。不同工艺参数条件下确定温差随时间变化的拐点对于均匀浆料温度场很重要。根据热焓补偿法制浆工艺特点和数值模拟结果,设计了一套自动化制浆装置。选取坩埚初始温度、熔体重量、加热功率和加热时间四个工艺参数进行实验研究。分别探究了单因素变化时对半固态浆料径向、轴向以及整体温度场的影响规律,对工艺参数的优化进行讨论。实验结果表明:热焓补偿法能够有效减小温差,均匀温度场,制备出合格的40%-50%固相分数的7075铝合金半固态浆料。坩埚初始温度、熔体重量、加热功率和加热时间四个工艺参数均能对浆料平均温度产生较大影响。加热时间是影响浆料温差的最主要因素,其他因素对温差影响相对较小。其他工艺参数相同时,随着加热时间增加,浆料平均温度先降低后升高。加热功率、坩埚初始温度、熔体重量这三个工艺参数中任一参数增大均会导致浆料平均温度升高。随着加热时间增加,浆料整体温差先减小后缓慢增大。加热功率越大,浆料温差随加热时间变化的拐点出现得越早。采用中等加热功率（5-10 k W）更易同时获得合适的浆料平均温度和较小的温差。通过机器学习的数据处理方法,建立了神经网络预测模型,成功对热焓补偿法半固态制浆过程中温度场情况进行准确预测。分别建立了平均温度和最大温差两个预测模型。两个预测模型的决定系数均大于0.99,平均温度预测模型的平均绝对误差为0.16℃,最大温差预测模型的平均绝对误差为0.52℃。
屈文英[8]（2019）在《半固态浆料微观组织演变及多相流动机理数值模拟研究》文中研究指明汽车轻量化是当前节能环保,守护绿水青山的重要途经。铝合金汽车零部件在轻量化征程中起着举足轻重的作用,如何制备高品质铝合金零部件是当前制造业面临的新的挑战。19世纪70年代提出的半固态成形技术是介于液态和固态成形的新型成形工艺,其产品具有低成本高品质的优势,是汽车轻量化的首选技术。本研究主要针对半固态压铸工艺浆料制备组织不均匀及充型流动不稳定两个问题开展基础理论探索。本文采用以实验为基础和标杆,以数值模拟建模与应用为主的研究策略,开展了 357.0铝合金半固态浆料制备过程中晶粒形貌的演变机制和压铸充型时浆料的多相流动机制研究。首先根据半固态制浆的工艺特点,建立了耦合溶质场、温度场和速度场的相场-格子-玻尔兹曼微观组织模拟模型,基于该模型系统研究了特定范围内参数对晶粒形貌演变的影响机制,揭示了形成球状晶的关键控制因素。其次,针对半固态浆料流动过程中较为典型的固液分离现象建立了充分考虑相间作用的适用于半固态压铸充型模拟的多相流模型。基于该模型研究了工艺参数、型腔形状等对固液分离程度的影响机制,揭示了多相流动过程中宏观流动形态-微观运动行为之间的作用机理,阐明了颗粒在不同区域的流动倾向,解释了不同特征的固液分离现象。全文得到了如下的研究成果:（1）建立了适用于半固态浆料微观组织演变的相场-格子-玻尔兹曼模型（Phase-Field-Lattice-Boltzmann-Method,PF-LBM）,准确模拟了不同参数对晶粒形貌的影响,并给出了研究区域内的溶质分布及速度场,对揭示晶粒形貌演变的内在控制机制提供定量的分析依据。（2）通过微观组织模拟研究得到了如下对工艺优化具有指导性作用的结论:生长空间越小越有利于球状晶的形成。局部晶粒稳定生长过冷度（2.3～16.3℃）越小,球状晶形成的几率越大。晶粒的球形度随稳态冷却速率（0.0162～1.62℃/s）的增大先增大后减小。溶质膨胀引起的自然对流（溶质膨胀系数βc=-4.0～7.3）能够使树枝晶的二次枝晶臂随着自然对流强度的加大而逐渐变细,但不是十分明显。强制对流（0.0001～0.2无量纲量）对低过冷度下生长的晶粒形貌影响程度较小,对高过冷度下的晶粒形貌影响程度十分显着,顺流侧的晶粒生长受到抑制,逆流侧得到促进。（3）依据半固态浆料的特有属性建立了适用于其流动过程多相流动模拟的模型,粘度模型-颗粒相间作用模型-颗粒液相间作用模型的子模型组合为（k-ε realizable）-（Syamlal-O’brien）-（Gidaspow）。（4）基于建立的多相流模型研究了不同参数对浆料流动过程中固液分离的影响机制。总体而言,充型速度越大,固体颗粒相的分布相对低速下比较均匀。随着颗粒尺寸（50 μm,100 μm和150μm）的增加流动前沿的固液分离程度先降低后增加。固液分离程度随着通道弧度的增加而加剧。（5）解释了在不同的区域内（边界层颗粒区和中心颗粒区）颗粒的流动行为,揭示了壁面处及流动前沿产生固液分离的机制。根据流体力学理论及半固态浆料流动过程中各参数对其固液分离的影响探究了相分离缺陷产生的内部机制,得出在浆料固相分数为0.5且颗粒尺寸为100 μm时控制浆料流动速度在一定临界值时20.799 m/s可保证较薄的固液分离层及较适宜的流动状态。（6）本研究为半固态压铸全流程多尺度数值模拟技术的研发丰富了两项内容:微观组织模拟和多相流动模拟,初步建立了两者之间的接口,并与前端材料计算和后续缺陷预测进行了初步的对接。
李文杰[9]（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%。
袁圆[10]（2019）在《挤压-剪切工艺对AZ31镁合金组织与性能的影响研究》文中认为挤压-剪切工艺（简称ES）是将传统挤压与等径角挤压（ECAE）相结合的大变形加工技术。半固态挤压剪切工艺则是将半固态成形与挤压-剪切工艺结合起来的新开发的变形加工技术,该工艺综合了ES以及半固态成形工艺的优势,使加工难度降低,材料成形性能提升,组织与性能得到进一步优化。本文首先以课题组成熟的研究结果为基础,优化挤压剪切模具,之后通过DEFORM-3D挤压模拟,和AnyCasting浇注模拟,探究浇注以及挤压过程中的规律。在模拟理论的基础上选择不同剪切内角的挤压剪切模具（无转角、150°、135°）后,进行3组实验,分别是350℃常规挤压、450℃常规挤压、以及半固态挤压实验。本文选用铸态AZ31镁合金作为实验材料。通过AnyCasting进行AZ31镁合金浇注模拟,得到熔体温度-时间曲线,为后续半固态挤压参数提供理论支撑;DEFORM-3D进行挤压模拟,研究挤压过程的成形载荷、等效应变、速度场规律。后续进行常规挤压以及半固态挤压实验,并对挤压得到的棒材进行显微组织观察、显微硬度测试和拉伸性能实验,通过X射线衍射仪和扫描电子显微镜进行宏观织构测定和拉伸断口分析以及微观织构分析。结合模拟结果,探究剪切转角、挤压温度对常规挤压的影响,剪切转角对半固态挤压的影响,半固态挤压组织演变规律,以及对比半固态挤压与常规挤压,探究半固态挤压晶粒细化、织构弱化、改善组织性能不均匀性的作用。最终得到以下结果:AnyCasting浇注模拟表明,在浇注时间t=18±2s时,凝固率为80±5%,铸件中心部分存在少量液态,心部温度约为580±10℃,可以此作为半固态挤压成形的初始态浆料。DEFORM-3D挤压模拟表明,成形载荷随着剪切内角减小而增加,剪切内角越小,最终稳定的成形载荷越大,材料顺利挤出也越困难;等效应变随着转角的添加而增大,并且剪切内角越小,棒材累积的等效应变也越大,外侧等效应变差值越大,变形不均匀性增加;流速受转角的影响规律是,在通过常规挤压区时,有无转角,两侧流速都基本一致,而在等通道转角区,无转角时,材料中部流速最快,随着剪切转角加入,外侧材料流速大于内侧,随着剪切转角减小,流速差先增大再减小,最终两侧流速趋于一致;温度对成形载荷的影响是,降低温度,最大成形载荷增加,材料顺利挤出也越困难。剪切转角对350℃常规挤压的影响为,随着剪切转角加入,动态再结晶更充分,晶粒细化,剪切内角由150°减小至135°,晶粒进一步细化,但组织不均匀性增加;硬度提高,当剪切内角由150°减小至135°,硬度略有增加,同一剪切内角下,从内侧L至外侧R硬度先降低再升高,且内侧L硬度低于外侧R,135°时硬度不均匀性更明显;屈服强度上升1525MPa,抗拉强度上升1015MPa,延伸率下降13%,150°剪切内角下的综合力学性能最优,屈服强度237.5MPa、抗拉强度299.2MPa、延伸率11.3%。挤压温度对常规挤压剪切的影响为,与350℃相比,挤压温度升高至450℃后,显微组织为长大晶粒与未被吞噬小晶粒并存,晶粒尺寸明显增大,平均硬度小于350℃下的平均硬度,与350℃的基面织构强度相比,450℃基面织构强度显着下降,屈服强度、抗拉强度均下降,延伸率上升,并且同一横截面上组织与硬度分布依然不均匀;在450℃下,转角加入,抗拉强度下降。剪切转角对半固态挤压的影响为,引入剪切转角后,晶粒得到明显细化,剪切内角由150°减小至135°,晶粒略微长大,内外侧与中部M的组织差异不大,内侧L与外侧R组织无明显差异性;各区域硬度值均上升,135°与150°的平均硬度值基本持平,整体来看硬度分布较均匀;（0002）基面织构强度上升3-4;棒材屈服强度上升2040MPa,抗拉强度上升1020MPa,延伸率下降23%,150°剪切内角下的综合力学性能最优,屈服强度222.2MPa、抗拉强度308.5MPa、延伸率9.6%。对比半固态挤压以及350℃、450℃常规挤压的组织性能后发现,半固态挤压各区域为均匀细小组织,均匀性明显优于常规挤压,并且与450℃常规挤压相比,半固态晶粒细化效果明显,与350℃常规挤压相比,在加入转角后,半固态挤压也有一定程度晶粒细化效果;半固态挤压与350℃常规挤压硬度值较接近,均明显大于450℃常规挤压,半固态挤压下棒材横截面内侧L、中部M、外侧R硬度值无明显差异,硬度分布更加均匀;不同工艺下的横截面（0002）基面织构强度不同,半固态挤压更能有效弱化AZ31镁合金棒材的（0002）基面织构;对比不同工艺下拉伸性能发现,半固态挤压在组织上的细化以及基面织构的弱化有利于提高材料性能。
二、半固态成形技术讲座——第一讲 半固态成形、特点及应用范围(上)（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、半固态成形技术讲座——第一讲 半固态成形、特点及应用范围(上)（论文提纲范文）
（1）GH4037高温合金半固态组织演变规律及其触变成形工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 半固态加工技术简介 |
| 1.3 半固态加工技术的研究现状 |
| 1.3.1 半固态氧化 |
| 1.3.2 半固态坯料的制备 |
| 1.3.3 半固态材料模型及半固态成形数值模拟 |
| 1.3.4 半固态成形工艺 |
| 1.4 镍基高温合金的热处理 |
| 1.5 镍基高温合金的力学行为 |
| 1.5.1 拉伸性能 |
| 1.5.2 蠕变性能 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第2章 材料及实验方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验技术路线 |
| 2.3 实验方法 |
| 2.3.1 高温氧化实验 |
| 2.3.2 半固态坯料的制备 |
| 2.3.3 高温压缩实验 |
| 2.3.4 触变成形有限元模型 |
| 2.3.5 触变成形实验 |
| 2.3.6 触变成形件的热处理实验 |
| 2.4 分析测试与表征方法 |
| 2.4.1 微观组织观察 |
| 2.4.2 X射线衍射分析 |
| 2.4.3 力学性能分析测试 |
| 第3章 GH4037合金高温短时氧化行为研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 氧化试样的宏观形貌 |
| 3.3 氧化试样的氧化增重情况 |
| 3.4 氧化试样表面氧化物的物相组成 |
| 3.5 氧化试样的表面形貌和成分分析 |
| 3.5.1 氧化温度对表面氧化物的影响 |
| 3.5.2 氧化时间对表面氧化物的影响 |
| 3.6 氧化试样的截面形貌和成分分析 |
| 3.6.1 氧化试样截面金相组织 |
| 3.6.2 氧化试样截面形貌及氧化层厚度 |
| 3.6.3 氧化试样截面成分分析 |
| 3.7 分析与讨论 |
| 3.7.1 氧化试样的增重和宏观形貌 |
| 3.7.2 氧化物的组成 |
| 3.7.3 高温氧化机理 |
| 3.8 保护气氛下试样的氧化情况 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 GH4037合金半固态组织演变规律研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 GH4037合金半固态坯料的微观组织 |
| 4.2.1 等温处理温度对半固态坯料微观组织的影响 |
| 4.2.2 保温时间对半固态坯料微观组织的影响 |
| 4.2.3 半固态组织演变规律分析 |
| 4.3 GH4037合金等温处理过程中的粗化动力学 |
| 4.4 GH4037合金等温处理过程中的析出相分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 GH4037合金高温变形行为及触变成形数值模拟研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 GH4037合金高温变形行为 |
| 5.2.1 高温压缩应力-应变关系 |
| 5.2.2 流变剪切变稀行为 |
| 5.3 GH4037合金高温变形组织演变规律 |
| 5.3.1 压缩试样的宏观形貌 |
| 5.3.2 压缩试样不同位置的微观组织 |
| 5.3.3 变形温度对压缩试样微观组织的影响 |
| 5.3.4 应变速率对压缩试样微观组织的影响 |
| 5.3.5 高温变形过程中试样的动态再结晶 |
| 5.3.6 高温变形过程中动态再结晶的形核机理 |
| 5.4 GH4037合金触变成形数值模拟 |
| 5.4.1 坯料在转移过程中与空气的热传导 |
| 5.4.2 坯料与顶杆接触时的热传导 |
| 5.4.3 触变成形过程的数值模拟 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 GH4037合金触变成形件的组织和力学性能 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 触变成形件的宏观形貌 |
| 6.3 坯料温度对成形件组织和力学性能的影响 |
| 6.3.1 坯料温度对成形件微观组织的影响 |
| 6.3.2 成形件的析出相分析 |
| 6.3.3 坯料温度对成形件力学性能的影响 |
| 6.3.4 坯料温度对成形件断裂行为的影响 |
| 6.3.5 坯料温度最佳参数的验证 |
| 6.4 保温时间对成形件组织和力学性能的影响 |
| 6.4.1 保温时间对成形件微观组织的影响 |
| 6.4.2 坯料保温时间对成形件力学性能的影响 |
| 6.5 保压时间对成形件组织和力学性能的影响 |
| 6.5.1 保压时间对成形件微观组织的影响 |
| 6.5.2 保压时间对成形件力学性能的影响 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 热处理对成形件组织和力学性能的影响 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 时效处理参数对成形件组织和力学性能的影响 |
| 7.2.1 时效温度对成形件组织和力学性能的影响 |
| 7.2.2 时效时间对成形件组织和力学性能的影响 |
| 7.3 热处理前后成形件的微观组织和室温力学性能 |
| 7.3.1 热处理前后成形件的微观组织 |
| 7.3.2 热处理前后成形件的室温力学性能 |
| 7.4 热处理前后成形件的高温拉伸性能 |
| 7.4.1 成形件的高温拉伸力学性能 |
| 7.4.2 成形件的高温拉伸断口形貌 |
| 7.4.3 成形件的高温拉伸变形组织 |
| 7.5 热处理前后成形件的高温蠕变性能 |
| 7.5.1 成形件的蠕变力学性能 |
| 7.5.2 成形件的蠕变组织 |
| 7.5.3 成形件的蠕变变形机理 |
| 7.5.4 成形件的蠕变断裂机制 |
| 7.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（2）铝合金粉末半固态触变成形本构模型及数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究动态 |
| 1.2.1 半固态粉末成形技术的发展 |
| 1.2.2 半固态粉末成形技术的国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 铝合金粉末半固态特性探究 |
| 2.1 材料的选择 |
| 2.1.1 铝合金的选择及相图分析 |
| 2.1.2 2024 铝合金的相组成及其性能 |
| 2.1.3 2024 铝合金的工艺窗口分析 |
| 2.2 铝合金粉末半固态压缩坯料的制备及其微观形貌 |
| 2.2.1 试样的制备 |
| 2.2.2 试样的微观形貌 |
| 2.3 铝合金粉末坯料的半固态压缩 |
| 2.3.1 半固态压缩试验 |
| 2.3.2 半固态触变变形后试样的的显微组织 |
| 2.4 连续制备金属粉末半固态浆料设备设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 铝合金粉末半固态触变本构模型 |
| 3.1 半固态金属粉末触变成形流动应力及其影响因素 |
| 3.1.1 温度和初始相对密度影响下的应力-应变 |
| 3.1.2 应变速率和温度影响下的应力-应变 |
| 3.2 数值分析及统计学检验 |
| 3.2.1 数值分析 |
| 3.2.2 统计学检验 |
| 3.3 半固态触变成形本构模型 |
| 3.3.1 本构数学形式的选择 |
| 3.3.2 本构模型的建立 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 Deform二次开发及本构模型验证 |
| 4.1 Deform二次开发 |
| 4.1.1 Deform-3D数值模拟技术 |
| 4.1.2 Deform的本构模型和二次开发理论 |
| 4.1.3 Deform二次开发流程及本构模型的导入 |
| 4.2 数值模拟模型及工艺方案 |
| 4.2.1 压缩模拟CAE模型 |
| 4.2.2 工艺方案 |
| 4.3 数值模拟结果及本构模型验证 |
| 4.3.1 不同初始相对密度工件压缩后的温度场 |
| 4.3.2 不同半固态温度下工件恒温压缩后的应力场 |
| 4.3.3 不同初始相对密度的工件压缩后的应力场 |
| 4.3.4 模拟结果验证本构关系 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 铝合金粉末半固态轧制数值模拟 |
| 5.1 触变轧制有限元模型建立 |
| 5.1.1 基本假设 |
| 5.1.2 计算条件及三维建模 |
| 5.1.3 轧制过程的温度场边界条件 |
| 5.2 有限元模拟结果分析 |
| 5.2.1 温度场分析 |
| 5.2.2 等效应力场分析 |
| 5.2.3 初始液相分数的影响 |
| 5.2.4 初始相对密度的影响 |
| 5.3 半固态轧制的凝固模拟 |
| 5.3.1 Fluent熔化凝固模型 |
| 5.3.2 凝固模拟结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（3）电磁搅拌电流突变及不同水淬温度对半固态铝合金初生相形貌的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 金属半固态成形技术 |
| 1.2.1 半固态成形技术概述 |
| 1.2.2 半固态成形技术的研究现状及应用 |
| 1.3 半固态金属熔体流动对凝固组织的细化机理 |
| 1.4 电磁搅拌法的原理与特点 |
| 1.5 电磁搅拌技术的应用及研究现状 |
| 1.6 数值模拟技术在电磁搅拌中的应用 |
| 1.7 研究的内容、创新点及意义 |
| 第二章 实验材料、设备及方案 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 实验合金 |
| 2.1.2 实验化学品 |
| 2.1.3 实验设备 |
| 2.2 实验方案 |
| 2.2.1 电磁搅拌参数突变对铝合金熔体内电磁场的影响 |
| 2.2.2 电磁搅拌参数突变对铝合金熔体中流场及温度场的影响 |
| 2.2.3 最佳搅拌参数下不同凝固温度对铝合金金相组织的影响 |
| 2.3 实验步骤 |
| 2.3.1 铝锭的制取 |
| 2.3.2 试样的制取与观察 |
| 第三章 数值模拟模型的设计、计算及模拟步骤 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模型建立与网格划分 |
| 3.3 模型假设 |
| 3.4 参数设置 |
| 3.4.1 实验材料参数 |
| 3.4.2 实验设备参数 |
| 3.5 模型计算方程 |
| 3.5.1 电磁场方程 |
| 3.5.2 温度场方程 |
| 3.5.3 流场方程 |
| 3.6 磁-流耦合模拟过程及计算流程 |
| 3.6.1 电磁场的模拟 |
| 3.6.2 流场和温度场的模拟 |
| 3.6.3 模拟计算流程 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 搅拌电流突变对铝合金熔体内电磁场、温度场和流场的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 搅拌电流突变对磁感应强度及电磁力的影响 |
| 4.2.1 搅拌电流强度参数突变对磁感应强度的影响 |
| 4.2.2 搅拌电流强度参数突变对电磁力的影响 |
| 4.3 搅拌电流突变对温度场及流场的影响 |
| 4.3.1 搅拌电流强度参数突变对温度场的影响 |
| 4.3.2 搅拌电流强度参数突变对流场的影响 |
| 4.4 实验过程 |
| 4.5 结果对比与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 水淬温度对半固态A356 铝合金熔体金相组织的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 不同水淬温度下熔体凝固过程中温度场的变化 |
| 5.3 实验过程 |
| 5.4 结果对比与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（4）CuSn20亚包晶合金半固态组织及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 Cu-Sn系合金的研究进展 |
| 1.2.1 Cu-Sn合金的特点及应用 |
| 1.2.2 挤压铸造工艺研究 |
| 1.2.3 热处理工艺研究 |
| 1.2.4 包晶反应机理的研究 |
| 1.2.5 研究中存在的问题 |
| 1.3 Cu-Sn合金的半固态成形 |
| 1.3.1 半固态成形技术及其特点 |
| 1.3.2 半固态成形技术在Cu-Sn合金中的应用 |
| 1.3.3 半固态成形技术提高Cu-Sn合金强韧性的可行性 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 实验材料及研究方案 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验技术路线 |
| 2.3 CuSn20 合金半固态浆料的制备 |
| 2.3.1 熔体约束流动诱导形核装置 |
| 2.3.2 半固态浆料制备工艺 |
| 2.4 CuSn20 合金半固态流变挤压铸造 |
| 2.4.1 挤压铸造设备 |
| 2.4.2 挤压铸造模具 |
| 2.4.3 挤压铸造工艺 |
| 2.4.4 固溶处理工艺 |
| 2.5 显微组织分析 |
| 2.5.1 金相制备和组织观察 |
| 2.5.2 X-ray衍射分析 |
| 2.5.3 扫描及能谱分析 |
| 2.5.4 透射分析 |
| 2.6 力学性能表征 |
| 2.6.1 布氏硬度测试 |
| 2.6.2 拉伸性能测试 |
| 第三章 CuSn20 合金半固态浆料的制备 |
| 3.1 不同工艺下CuSn20 合金浆料的组织 |
| 3.2 熔体处理温度对半固态浆料组织的影响 |
| 3.3 冷却通道角度对半固态浆料组织的影响 |
| 3.4 循环水流速度对半固态浆料组织的影响 |
| 3.5 β'相形成机理分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 CuSn20 合金半固态流变挤压铸造组织与性能 |
| 4.1 液态挤压铸造CuSn20 合金的组织和性能 |
| 4.1.1 液态挤压铸造CuSn20 合金的组织 |
| 4.1.2 液态挤压铸造CuSn20 合金的布氏硬度 |
| 4.1.3 液态挤压铸造CuSn20 合金的拉伸性能 |
| 4.2 成形比压对CuSn20 合金铸件组织和性能的影响规律 |
| 4.2.1 不同成形比压下铸件的组织 |
| 4.2.2 不同成形比压下铸件的布氏硬度 |
| 4.2.3 不同成形比压下铸件的拉伸性能 |
| 4.3 充型速率对CuSn20 合金铸件组织和性能的影响规律 |
| 4.3.1 不同充型速率下铸件组织 |
| 4.3.2 不同充型速率下铸件的布氏硬度 |
| 4.3.3 不同充型速率下铸件的拉伸性能 |
| 4.4 固溶处理对CuSn20 合金铸件组织和性能的影响规律 |
| 4.4.1 固溶处理后铸件的显微组织 |
| 4.4.2 固溶处理后铸件的拉伸性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读硕士期间研究成果 |
（5）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 |
（6）半固态压铸厚壁产品缩松与偏析缺陷表征和控制机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 半固态成形技术概述 |
| 1.2.1 半固态成形技术 |
| 1.2.2 半固态浆料的制备 |
| 1.2.3 半固态成形技术优点 |
| 1.3 半固态压铸成形缺陷概述 |
| 1.4 缩孔缩松缺陷研究现状 |
| 1.4.1 缩孔缩松简介 |
| 1.4.2 浆料收缩机制 |
| 1.4.3 浆料补缩机制 |
| 1.5 固液偏析缺陷研究现状 |
| 1.5.1 固液偏析简介 |
| 1.5.2 固液偏析研究现状 |
| 1.6 课题研究内容及意义 |
| 1.6.1 课题研究内容 |
| 1.6.2 课题研究意义 |
| 2 实验研究方法及设备 |
| 2.1 研究技术路线 |
| 2.2 实验准备及流程 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 实验流程及设备 |
| 2.3 分析检测方法 |
| 2.3.1 样品取样制备 |
| 2.3.2 显微组织分析 |
| 2.3.3 力学性能测试 |
| 2.3.4 缩孔缩松统计分析方法 |
| 2.3.5 固液偏析统计分析方法 |
| 3 工艺参数对缩孔缩松的影响研究 |
| 3.1 增压压力对缩孔缩松缺陷影响的探究 |
| 3.2 料柄厚度对缩孔缩松缺陷影响的探究 |
| 3.3 模具温度对缩孔缩松缺陷影响的探究 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 工艺参数对固液偏析的影响研究 |
| 4.1 增压压力对固液偏析的影响 |
| 4.2 充填长度对固液偏析的影响 |
| 4.3 制浆参数对固液偏析的影响 |
| 4.4 模具温度对固液偏析的影响 |
| 4.5 充型速度对固液偏析的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 固液偏析对微观组织及性能的影响 |
| 5.1 径向固液偏析对组织及性能的影响 |
| 5.1.1 微观组织观察 |
| 5.1.2 力学性能测试 |
| 5.1.3 拉伸断口SEM分析 |
| 5.2 轴向固液偏析对力学性能的影响 |
| 5.3 不同增压压力对性能的影响 |
| 5.4 不同充填长度对性能的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（7）基于热焓补偿法的高强铝合金半固态制浆装置及工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 半固态成形技术综述 |
| 1.2.1 半固态成形过程微观组织形成机理 |
| 1.2.2 流变制浆技术研究进展 |
| 1.2.3 流变制浆技术难点 |
| 1.3 机器学习在材料加工领域的应用 |
| 1.4 热焓补偿法流变制浆技术简介 |
| 1.5 本文主要研究内容及意义 |
| 1.5.1 课题的提出及意义 |
| 1.5.2 主要研究内容及研究路线 |
| 第2章 实验方法及实验装置 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 数值模拟方法 |
| 2.2.2 浆料温度测量方法 |
| 2.2.3 数据分析方法 |
| 2.3 实验装置 |
| 2.3.1 整体实验装置 |
| 2.3.2 熔炼炉 |
| 2.3.3 电磁感应加热设备 |
| 2.3.4 测温系统 |
| 第3章 浆料温度场数值模拟及装置设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 热焓补偿法制浆过程传热分析 |
| 3.3 模型简化 |
| 3.4 数值模拟流程 |
| 3.5 数值模拟结果分析 |
| 3.5.1 坩埚底部厚度对浆料温度场影响 |
| 3.5.2 坩埚相对位置对浆料温度场影响 |
| 3.5.3 加热时间对浆料温度场影响 |
| 3.6 制浆装置设计 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 工艺参数对浆料温度场影响规律 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方案 |
| 4.3 自然冷却和热焓补偿时温度场对比 |
| 4.4 加热功率和加热时间的影响 |
| 4.4.1 对浆料径向温度场的影响 |
| 4.4.2 对浆料轴向温度场的影响 |
| 4.4.3 对浆料整体温度场的影响 |
| 4.5 坩埚初始温度的影响 |
| 4.5.1 对浆料径向温度场的影响 |
| 4.5.2 对浆料轴向温度场的影响 |
| 4.5.3 对浆料整体温度场的影响 |
| 4.6 熔体重量的影响 |
| 4.6.1 对浆料径向温度场的影响 |
| 4.6.2 对浆料轴向温度场的影响 |
| 4.6.3 对浆料整体温度场的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 基于神经网络的温度场预测模型 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 数据集预处理与划分 |
| 5.3 基于BP神经网络的温度场预测模型 |
| 5.3.1 BP神经网络计算原理 |
| 5.3.2 模型性能评价 |
| 5.3.3 BP神经网络模型预测结果分析 |
| 5.4 遗传算法优化BP神经网络模型 |
| 5.4.1 遗传算法原理 |
| 5.4.2 GA-BP神经网络模型预测情况分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（8）半固态浆料微观组织演变及多相流动机理数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题研究背景 |
| 1.1.2 课题的提出及意义 |
| 1.2 半固态成形技术发展现状 |
| 1.2.1 半固态成形技术概述 |
| 1.2.2 半固态浆料制备技术 |
| 1.2.3 半固态成形合金及坯料状态 |
| 1.3 半固态浆料微观组织演变机制研究现状 |
| 1.3.1 半固态浆料微观组织传统实验研究 |
| 1.3.2 微观组织演变原位观察实验研究 |
| 1.3.3 半固态浆料微观组织数值模拟研究 |
| 1.4 半固态浆料流动行为研究现状 |
| 1.4.1 半固态浆料流动行为传统实验研究 |
| 1.4.2 半固态浆料流动行为原位观察实验研究 |
| 1.4.3 半固态浆料流动单相模拟研究 |
| 1.4.4 多相流模拟研究 |
| 1.5 研究目的及内容 |
| 1.6 研究难点及创新性 |
| 2 研究方案及实验方法 |
| 2.1 研究技术路线 |
| 2.1.1 技术路线 |
| 2.1.2 本论文重点章节 |
| 2.2 实验材料及设备 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 实验设备 |
| 2.3 主要研究方案 |
| 2.4 数值模拟及实验验证方法 |
| 2.4.1 微观组织演变模拟方法 |
| 2.4.2 半固态浆料多相流动模拟方法 |
| 2.4.3 实验验证方法 |
| 3 旋转热平衡法制浆过程模拟模型建立 |
| 3.1 旋转热平衡法制浆系统特征研究 |
| 3.1.1 体系降温特性及边界条件 |
| 3.1.2 制浆系统的建模分析 |
| 3.2 357.0合金热力学及动力学计算 |
| 3.3 模型建立及实验验证 |
| 3.3.1 模型建立 |
| 3.3.2 实验验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 铝合金半固态浆料微观组织演变机制研究 |
| 4.1 温度梯度对半固态浆料组织均匀性的影响 |
| 4.1.1 浆料内部存在的温度梯度 |
| 4.1.2 温度梯度对组织影响的模拟研究 |
| 4.1.3 温度梯度影响组织均匀性的内在机制 |
| 4.2 坩埚尺寸对微观组织演变的影响 |
| 4.2.1 不同坩埚尺寸下的浆料冷却过程分析 |
| 4.2.2 不同坩埚尺寸下的微观组织模拟 |
| 4.2.3 模拟结果及讨论 |
| 4.2.4 坩埚尺寸对组织演变的影响机制 |
| 4.3 偏心旋转外场对微观组织演变的影响 |
| 4.3.1 外场作用下组织演变的模拟 |
| 4.3.2 模拟结果及讨论 |
| 4.3.3 外场对组织演变的影响机制 |
| 4.4 微观组织演变机制的单晶粒研究 |
| 4.4.1 生长空间对晶粒形貌的影响 |
| 4.4.2 初始过冷度对晶粒形貌的影响 |
| 4.4.3 冷却速度对晶粒形貌的影响 |
| 4.4.4 自然对流对晶粒形貌的影响 |
| 4.4.5 强制对流对晶粒形貌的影响 |
| 4.4.6 小结 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 铝合金半固态浆料多相流动行为建模 |
| 5.1 铝合金半固态浆料的特性研究 |
| 5.1.1 不同固相分数的半固态浆料流变行为 |
| 5.1.2 半固态浆料的结构特征 |
| 5.1.3 半固态浆料的多相属性 |
| 5.2 多相流动模型 |
| 5.3 半固态浆料多相流动模型建立与验证 |
| 5.3.1 参照实验 |
| 5.3.2 数值实验 |
| 5.3.3 模型建立 |
| 5.3.4 模型多方验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 压铸过程中半固态浆料多流动行为实验和数值模拟研究 |
| 6.1 充型速度对浆料多相流动行为的影响 |
| 6.1.1 平板充型 |
| 6.1.2 蛇形通道充型 |
| 6.2 初始固相分数对浆料多相流动行为的影响 |
| 6.2.1 平板充型 |
| 6.2.2 蛇形通道充型 |
| 6.3 颗粒尺寸对浆料多相流动行为的影响 |
| 6.3.1 不同颗粒尺寸浆料的平板充型模拟 |
| 6.3.2 颗粒尺寸对浆料流动行为的影响机制 |
| 6.4 型腔形状对浆料多相流动行为的影响 |
| 6.4.1 不同型腔形状下的浆料充型模拟 |
| 6.4.2 型腔形状对浆料充型行为的影响机制 |
| 6.5 多相流流动机制 |
| 6.5.1 宏观流动形态及其与微观颗粒运动间的关系 |
| 6.5.2 边界层和中心区单个颗粒的运动 |
| 6.5.3 减小半固态浆料固液分离的措施 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 半固态压铸过程全流程多尺度数值模拟技术 |
| 7.1 微观组织模拟结果的参数化分析 |
| 7.2 组织模拟与多相流模拟的接口建立 |
| 7.2.1 入口分区建模 |
| 7.2.2 入口边界条件 |
| 7.3 不同组织特征浆料的多相流模拟 |
| 7.4 本章小结 |
| 结论 |
| 主要创新点 |
| 附录A Sn-Pb合金近等温充型具体实验条件及步骤 |
| 附录B 浇注温度对浆料微观组织影响的元胞法模拟 |
| 附录C 浆料内部温度分布对充型单相流动行为的影响 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）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 |
（10）挤压-剪切工艺对AZ31镁合金组织与性能的影响研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 镁合金概述 |
| 1.2 变形镁合金晶粒细化方法及机制 |
| 1.2.1 液态工艺细化晶粒法 |
| 1.2.2 镁合金传统挤压及ECAP工艺 |
| 1.2.3 挤压剪切工艺 |
| 1.3 镁合金的动态再结晶 |
| 1.4 半固态成形技术 |
| 1.4.1 半固态金属成形工艺 |
| 1.4.2 半固态成形的特点及优势 |
| 1.4.3 镁合金半固态成形研究进展 |
| 1.5 课题研究内容、目的及意义 |
| 1.5.1 目的及意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 2 实验内容 |
| 2.1 技术路线 |
| 2.2 实验材料选取及模具优化 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 模具优化 |
| 2.3 AnyCasting铸造模拟 |
| 2.3.1 分析建模 |
| 2.3.2 参数设置 |
| 2.4 Deform-3D成形模拟 |
| 2.4.1 分析建模 |
| 2.4.2 参数设置 |
| 2.5实际实验 |
| 2.5.1常规挤压剪切实验 |
| 2.5.2半固态挤压剪切实验 |
| 2.6 显微组织分析 |
| 2.6.1 金相分析 |
| 2.6.2 晶粒度测定 |
| 2.6.3 宏观织构分析(XRD) |
| 2.6.4 扫描电镜(SEM) |
| 2.7 力学性能分析 |
| 2.7.1显微硬度实验 |
| 2.7.2 拉伸性能测试 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 模拟结果 |
| 3.1 AZ31 镁合金AnyCasting铸造模拟 |
| 3.1.1 充型过程分析 |
| 3.1.2 凝固过程分析 |
| 3.2 Deform3D成形模拟 |
| 3.2.1 不同剪切内角下成形载荷变化 |
| 3.2.2 不同转角等效应变情况 |
| 3.2.3 不同转角挤压速度场情况 |
| 3.2.4 不同温度成形载荷变化 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 常规挤压剪切探究 |
| 4.1 不同转角下金相组织分析 |
| 4.2 不同转角下显微硬度分析 |
| 4.3 不同转角下拉伸性能测试 |
| 4.3.1 室温拉伸性能 |
| 4.3.2 拉伸断口分析 |
| 4.4 不同剪切内角下宏观织构分析 |
| 4.5 挤压温度对组织性能的影响 |
| 4.5.1 金相组织变化 |
| 4.5.2 显微硬度对比 |
| 4.5.3 拉伸性能对比 |
| 4.5.4 宏观织构变化 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 半固态挤压剪切研究 |
| 5.1 半固态挤压过程组织演变 |
| 5.2 不同剪切内角下金相组织分析 |
| 5.3 不同剪切内角下显微硬度分析 |
| 5.4 不同剪切内角下拉伸性能测试 |
| 5.5 不同剪切内角下宏观织构分析 |
| 5.6 半固态挤压剪切与常规挤压剪切的对比 |
| 5.6.1 显微组织对比 |
| 5.6.2 显微硬度对比 |
| 5.6.3 拉伸性能对比 |
| 5.6.4 织构对比 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.学位论文数据集 |
| 致谢 |
四、半固态成形技术讲座——第一讲 半固态成形、特点及应用范围(上)（论文参考文献）
- [1]GH4037高温合金半固态组织演变规律及其触变成形工艺研究[D]. 肖冠菲. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [2]铝合金粉末半固态触变成形本构模型及数值模拟[D]. 赵熠堃. 燕山大学, 2021(01)
- [3]电磁搅拌电流突变及不同水淬温度对半固态铝合金初生相形貌的影响[D]. 洪鑫. 江西理工大学, 2021
- [4]CuSn20亚包晶合金半固态组织及性能研究[D]. 于向洋. 昆明理工大学, 2021(01)
- [5]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)
- [6]半固态压铸厚壁产品缩松与偏析缺陷表征和控制机理研究[D]. 刘子康. 北京有色金属研究总院, 2020(08)
- [7]基于热焓补偿法的高强铝合金半固态制浆装置及工艺研究[D]. 葛秋霜. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [8]半固态浆料微观组织演变及多相流动机理数值模拟研究[D]. 屈文英. 北京有色金属研究总院, 2019(08)
- [9]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)
- [10]挤压-剪切工艺对AZ31镁合金组织与性能的影响研究[D]. 袁圆. 重庆大学, 2019(02)