高能超声制备半固态浆料的机理及其直接流变铸造成形能力研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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高能超声制备半固态浆料的机理及其直接流变铸造成形能力研究

项目名称：高能超声制备半固态浆料的机理及其直接流变铸造成形能力研究
项目类别：面上项目
批准号：50775086
申请代码：E050801
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2008-01-01-2010-12-31

项目负责人：吴树森
负责人职称：教授
依托单位：华中科技大学
批准年度：2007

中文摘要：

限制半固态技术应用的主要障碍是缺乏成熟的半固态制浆方法及工艺，以及对零件成形能力影响的基础研究等。本项目研究出一种新型的超声振动制备半固态浆料及其流变成形工艺（简称UVSR工艺）；开发出设备样机，实现了原理试验向工业化样机转化的技术突破。机理研究表明，由于高能超声振动在金属熔体中产生的声空化和声流共同作用，引起液体强烈对流，使熔体的温度场及溶质场发生变化，改变树枝晶生长形态为非枝晶生长，从而制备出细小、均匀分布和圆整的半固态微观组织。建立了超声场下溶质及温度分布模型。研究出铝合金高能超声波制备半固态浆料工艺。对两种典型的铝合金- - 亚共晶ZL101Al-Si合金及过共晶A390 Al-Si合金，采用合适的超声作用时间、超声功率、空振比及恰当的制浆温度区间，成功地制备出具有细小、圆整晶粒的半固态浆料。流变压铸成形零件的性能测试表明，UVSR工艺能够提高力学性能20%左右。对于Al-Si合金，半固态成形的晶粒更细小；剩余液体的凝固组织中，Al基体中Si的固溶度明显增大，更容易获得非平衡组织，提高材料性能。超声振动对半固态浆料有除气效果，含气量降低。超声半固态浆料的充型能力好。制造出典型零件

中文主题词：半固态金属；超声制备；流变铸造；成形能力；非枝晶

结论摘要：

英文主题词semi-solid metal; ultrasonic processing;rheocasting; forming ability; non-dendritic crystal

成果综合统计