流变成形中浆料微观结构控制和演变机理研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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流变成形中浆料微观结构控制和演变机理研究

项目名称：流变成形中浆料微观结构控制和演变机理研究
项目类别：面上项目
批准号：50474007
申请代码：E041603
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2005-01-01-2007-12-31

项目负责人：杨湘杰
负责人职称：教授
依托单位：南昌大学
批准年度：2004

中文摘要：

采用低转速冷却输送管控制浇注方法高效制备优质半固态浆料,并实现浆料微观结构的在线检测,对降低成本、实现制浆的周期性生产具有重要的现实意义.采用数值模拟技术研究低转速输送管内合金液的流动特征和温度分布,优化工艺参数；建立凝固组织微观尺度定量描述的元胞自动机模型，研究扰动、冷却速度、各向异性、界面动力学、Ostwald-ripening对枝晶生长的影响，结合试验研究初生相的形成和形态演变机理,对铝合金半固态浆料制备和成形具有理论和现实意义.

中文主题词：浆料制备；组织控制；流变成型；微观模拟；智能加工；

英文摘要：

making slurry; microstructure

英文主题词： making slurry; microstructure

结论摘要：

采用具有自主知识产权的剪切低温浇注式(Low Surheat Pouring with a Shear Field, 简称LSPSF)半固态浆料制备装置制备半固态铝合金（A356 A380 2024 7075）浆料。从浆料制备、球晶形成及控制、流变压铸及流变挤压铸造等环节系统地开展研究。获得了重要的研究成果1）制备的半固态浆料在凝固初期的初生组织为细小球形，并在整个演变过程中始终保持；高固相率和低冷却速度有利于初生固相的界面稳定性，维持其以球形生长。2）建立微观尺度定量描述的元胞自动机模型，研究扰动、冷却速度、各向异性、界面动力学、Ostwald-ripening对枝晶生长的影响，提出了"扩散场叠加"设想，对球晶组织形成过程和机理深入分析，确立了半固态初生组织以球状生长机制为主。提出了在过冷熔体中快速获得球晶的基本条件。3）基于材料智能加工理论，研制了应用仿真预测技术和智能模糊控制技术的温度控制系统，较好的实现了半固态浆料的在线控制技术。4）基于LSPSF技术，分别开发了流变压铸和流变挤压工艺。新工艺的制件改善了传统铸件和变形铝合金的微观结构，提高了机械性能，制件具有可热处理性。

成果综合统计