连续流变挤压高Mg含量Al-Mg合金摩擦冷却下等轴晶与纳米相形成机理

基本信息
批准号:51871184
项目类别:面上项目
资助金额:60.00
负责人:管仁国
学科分类:
依托单位:大连交通大学
批准年份:2018
结题年份:2022
起止时间:2019-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:赵而团,况望望,杜银,李征,安亚楠,王铭,田玉晶
关键词:
金属加工半固态流变挤压
结项摘要

Al-Mg alloys with high Mg content have important application prospects in many fields especially in aviation and automobile industries. However, the products of such alloys produced by conventional processing methods contain coarse dendrites and large second phases, which make the alloy brittle and difficult to carry out deep processing. Therefore, their applications are limited. The present project utilizes the coupling effect of frictional shear and cooling during continuous rheo-extrusion to improve the thermodynamic and kinetic conditions of nucleation and growth of the melt. At the same time, microstructure will be further refined by shear and recrystallization. Thus fine equiaxed grains and nanoscale phases could be obtained. Mechanical properties of the alloys are significantly improved by the present process as compared with conventional methods, and an effective solution to solve the above bottleneck problem is provided.. In order to reveal the formation mechanism of equiaxed grains and nanoscale phases during this process, we propose to study the shear and cooling models in continuous rheo-extrusion process, the mass transfer mechanism, the nucleation and growth mechanism, dynamic recrystallization mechanism under coupling effect of frictional shear and cooling, and optimize the process conditions. A new short processing method and the corresponding theory for microstructure controlling of Al-Mg alloys with high Mg content will be established. High performance Al-Mg alloys will be manufactured. The proposed project will provide the basis for the related research and technology development.

高Mg含量Al-Mg合金在航空、汽车等领域具有重要应用前景,而常规方法制备的此类合金中含有粗大的枝晶与第二相,使其脆性大,深加工困难,制约了广泛应用。本项目有效利用连续流变挤压过程中摩擦剪切与冷却的耦合作用,改善熔体形核与长大的热力学与动力学条件,并使组织发生剪切破碎与再结晶细化,形成细小等轴晶和纳米第二相,比常规方法制备的合金力学性能大幅度提高,为解决上述瓶颈问题提供了有效解决方案。. 为揭示该过程中等轴晶与纳米相形成机理,拟研究连续流变挤压过程的摩擦剪切/冷却模型,摩擦剪切/冷却耦合下熔体传质机理、合金形核与长大机制、动态再结晶机制,以及影响摩擦剪切/冷却耦合作用的因素,优化工艺条件。以建立短流程调控高Mg含量Al-Mg合金组织的新方法及相关理论,制备高性能Al-Mg合金材料,为相关研究与技术开发提供依据。

项目摘要

项目针对高Mg含量Al-Mg合金凝固组织因存在粗大枝晶和第二相,导致合金脆性大、深加工困难的问题,提出Al-Mg合金连续流变挤压短流程成形技术,高效消除枝晶组织并细化晶粒和第二相,大幅提高材料性能,并实现短流程加工。.圆满完成了任务书中的研究计划,获得主要成果如下:建立了短流程调控高Mg含量Al-Mg合金粗大枝晶和第二相的新方法;揭示了连续流变挤压高Mg含量Al-Mg合金等轴晶与纳米相形成机理;实现了稳定制备高Mg含量Al-Mg合金线材,使强度比传统连铸杆提高44.8%,伸长率提高237.8%;发表标有资助号的SCI收录论文15篇;授权国家发明专利4件,申请国家发明专利1件;参与制定了首个半固态成形国家标准《铸造铝合金半固态流变成形工艺规范》;获辽宁省科学技术进步二等奖;培养毕业博士研究生2名,毕业硕士研究生5名;在国内外学术会议作会议报告4次。.科学意义与创新点:(1)建立了短流程调控高Mg含量Al-Mg合金粗大枝晶和第二相的新方法及相关理论;(2)采用自主研发的组织调控与加工装备制备出了具有优异的强度与塑性匹配的高Mg含量Al-Mg合金线材,且具有短流程、节能、低成本等优点。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

主控因素对异型头弹丸半侵彻金属靶深度的影响特性研究

主控因素对异型头弹丸半侵彻金属靶深度的影响特性研究

DOI:10.13465/j.cnki.jvs.2020.09.026
发表时间:2020
2

基于协同表示的图嵌入鉴别分析在人脸识别中的应用

基于协同表示的图嵌入鉴别分析在人脸识别中的应用

DOI:10.3724/sp.j.1089.2022.19009
发表时间:2022
3

三级硅基填料的构筑及其对牙科复合树脂性能的影响

三级硅基填料的构筑及其对牙科复合树脂性能的影响

DOI:10.11951/j.issn.1005-0299.20200093
发表时间:2020
4

多引擎并行CBC模式的SM4算法的芯片级实现

多引擎并行CBC模式的SM4算法的芯片级实现

DOI:10.7544/issn1000-1239.2018.20170144
发表时间:2018
5

滑环轴向移动距离对温控永磁式磁流变传动性能的影响

滑环轴向移动距离对温控永磁式磁流变传动性能的影响

DOI:10.19594/j.cnki.09.19701.2022.05.006
发表时间:2022

管仁国的其他基金

批准号:50974038
批准年份:2009
资助金额:38.00
项目类别:面上项目
批准号:50604007
批准年份:2006
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51034002
批准年份:2010
资助金额:213.00
项目类别:重点项目
批准号:51674077
批准年份:2016
资助金额:68.00
项目类别:面上项目
批准号:51474063
批准年份:2014
资助金额:86.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

大变形高固溶Mg含量Al-Mg合金的纳、微米混晶组织形成及强塑性同时提高机制

批准号:51501069
批准年份:2015
负责人:查敏
学科分类:E0104
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
2

镁合金连续流变挤压成形过程的界面凝固与摩擦机理

批准号:50974038
批准年份:2009
负责人:管仁国
学科分类:E0414
资助金额:38.00
项目类别:面上项目
3

Al-Mg合金循环连续扩展挤压-拉拔大塑性变形微观组织结构演变及强韧化机制研究

批准号:51774124
批准年份:2017
负责人:滕杰
学科分类:E0414
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
4

超细晶Al-Mg合金中溶质Mg原子调控韧性和强度的机制

批准号:U1810108
批准年份:2018
负责人:林耀军
学科分类:E0104
资助金额:61.00
项目类别:联合基金项目