最新刊期
      2016 年 第 36 卷 9 期

        试验研究

      • 卫新亮,齐乐华,苏常青,张婷
        2016, 36(9): 897-900. DOI: 10.15980/j.tzzz.2016.09.001
        摘要：采用真空吸渗挤压工艺制备二维连续碳纤维增强镁基（2D-Cf/Mg）复合材料,研究了不同冷却速度下Cf/Mg复合材料中的碳纤维表面形貌、复合材料的硬度和拉伸强度。试验结果表明,较高的冷却速度可降低Cf/Mg复合材料的界面反应程度,减少碳纤维的表面损伤,有助于复合材料的硬度和强度提高。制备的T700碳纤维增强2D-Cf/Mg复合材料的抗拉强度可达450 MPa。  
        关键词：真空吸渗挤压;冷却速度;Cf/Mg复合材料   
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        发布时间：2023-12-18
      • 裴久杨,刘炎,樊志新
        2016, 36(9): 900-903. DOI: 10.15980/j.tzzz.2016.09.002
        摘要：以TLJ400连续挤压机为原型,基于Deform-3D有限元模拟软件,通过建立铜镁合金连续挤压数值模拟模型,获得了不同挤压轮转速下金属连续挤压成型过程中的温度分布、等效应力分布以及挤压轮扭矩的分布情况。结果表明,随着挤压轮转速的提升,连续挤压成型过程中金属的变形温度不断升高,等效应力值和挤压轮扭矩不断下降。  
        关键词：连续挤压;铜镁合金;挤压轮转;数值模拟   
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        发布时间：2023-12-18
      • 马建业,黄志垣,李培杰,徐飞跃,张百在,郭光文
        2016, 36(9): 904-908. DOI: 10.15980/j.tzzz.2016.09.003
        摘要：针对20 000kN压铸机头板的4种不同设计方案,采用UG对头板进行三维建模,并用ANSYS有限元分析对4种设计方案的头板进行检验。通过对4种方案的头板的有限元分析与强度、刚度校核对比,分析了压铸机头板中易出现应力集中且超过屈服强度极限的区域。  
        关键词：压铸机;头板;有限元分析;刚度;强度   
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        发布时间：2023-12-18

        实用研究

      • 刘旭贺,刘洋,郭晓光,肖阳
        2016, 36(9): 908-912. DOI: 10.15980/j.tzzz.2016.09.004
        摘要：采用真空熔铸和挤压变形制备了一种Mg-5Li-3Al-2Zn-2.1Ce合金,通过OM、SEM、XRD以及EDS分析了合金的显微组织,在应变速率为1.67×10-4、1×10-3、5×10-3和1×10-2 s-1下对合金进行了室温压缩变形,分析了应变速率效应和变形机制。结果表明,Mg-5Li-3Al-2Zn-2.1Ce合金由α-Mg、Al2Ce、Al4Ce相组成,该合金最大压缩强度达到516.69MPa,最大应变为19%。在不同应变速率下合金表现为负的应变速率敏感性,在高应变区域,由于动态应变时效和孪晶的作用,发生塑性失稳现象。低应变速率压缩时的变形机制是再结晶协调的晶格滑移,高应变速率下变形机制是孪晶协调的晶格滑移。  
        关键词：Mg-Li合金;显微组织;应变速率敏感性;变形机制   
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        发布时间：2023-12-18
      • 徐佐,刘春海,张跃波,李永飞,王孝东
        2016, 36(9): 913-917. DOI: 10.15980/j.tzzz.2016.09.005
        摘要：采用原位自生的方法成功制备了TiB2/A356复合材料,研究了不同TiB2颗粒含量对TiB2/A356复合材料组织及力学性能的影响。结果表明,TiB2颗粒的尺寸为150560nm时对复合材料有显著地细化、抑制枝晶长大的作用。随着TiB2颗粒含量的增加,复合材料的强度随之升高而伸长率降低。复合材料的屈服强度为242265 MPa,抗拉强度为270297 MPa,伸长率为4.2%5.8%。  
        关键词：原位自生;复合材料;颗粒增强;TiB2颗粒;A356合金   
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        发布时间：2023-12-18
      • 高峰,肖天成
        2016, 36(9): 917-919. DOI: 10.15980/j.tzzz.2016.09.006
        摘要：利用ProCAST软件对水下装置关键部件双相不锈钢导叶体的铸造工艺进行了模拟,验证了导叶体工艺的正确性。通过对铸件凝固过程中温度场的计算,确定在铸件完全凝固及σ脆性相大量析出前所需要的时间。在实际生产中从浇注到铸件冷却,进行落砂操作,消除叶片的应力。通过此法解决了裂纹缺陷,提高了铸件质量。  
        关键词：导叶体;双相不锈钢;温度场;裂纹   
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        发布时间：2023-12-18
      • 沈利,王青亮,江鸿翔,孙倩,赵九洲
        2016, 36(9): 920-923. DOI: 10.15980/j.tzzz.2016.09.007
        摘要：通过将Al-5B和Al-7B（质量分数）合金熔体浇入不同的模具进行冷却,研究了凝固过程中冷却速度对合金组织演变的影响。结果表明,随着冷却速度增加,Al-B合金中硼化物颗粒的尺寸逐渐减小,尺寸分布范围逐渐变窄,硼化物颗粒分布更加弥散;相同冷却速度条件下,Al-5B合金中硼化物颗粒存在明显的偏聚现象,而Al-7B合金中硼化物颗粒偏聚现象较轻。还研究了搅拌对Al-B合金组织演变的影响,结果表明,在合金熔体凝固前对其进行搅拌可阻止硼化物颗粒之间的凝并,抑制粗大硼化物颗粒的形成。  
        关键词：Al-B合金;冷却速度;搅拌;组织   
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        发布时间：2023-12-18

        专题论述

      • 长海博文,吴永福
        2016, 36(9): 924-930. DOI: 10.15980/j.tzzz.2016.09.008
        摘要：综述了Al-Si系合金中共晶Si变质的研究进展,总结了主要变质剂的应用现状以及影响变质效果的主要因素,总结了变质剂对铸件气孔形成的影响以及变质剂与晶粒细化剂的相互作用。Na和Sr变质剂的研究多集中于变质导致的铸锭或铸件气孔增多的原因及改进方法。冷却速率和合金元素是影响变质效果的重要因素,如何提高低冷却速率下多元AlSi系合金中共晶Si变质等级是重要研究方向之一。Sr和α-Al晶粒细化剂之间存在相互毒化作用,其本质是Sr与细化颗粒之间发生反应,使熔体中的有效变质剂和细化剂含量均降低。通过合理控制变质剂和细化剂的含量及添加顺序等工艺措施,可同时达到变质共晶Si和细化α-Al的目的。此外,开发新型Al-（Si）-Sr-（Ti）-B中间合金也是避免相互毒化作用的有效手段。  
        关键词：共晶Si;变质;气孔;冷却速率;相互作用   
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        发布时间：2023-12-18

        综述

      • 朱必武,刘筱
        2016, 36(9): 931-934. DOI: 10.15980/j.tzzz.2016.09.009
        摘要：对铝合金薄壁压铸件进行了回顾与分析,着重探讨了近年来的研究热点——铝合金薄壁压铸件应用现状,合金材料的研究现状,以及数值仿真技术存在的问题。  
        关键词：铝合金薄壁件;压铸;整体成形;数值仿真   
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        发布时间：2023-12-18
      • 徐士尧,陈维平,万兵兵,刘健
        2016, 36(9): 934-938. DOI: 10.15980/j.tzzz.2016.09.010
        摘要：铝渣是废铝再生熔炼时不可避免的副产物,含有大量的金属铝、氧化铝、氮化铝、熔盐混合物及其他组分。对铝渣的回收处理能提高铝生产企业的经济效益并减少环境污染。综述了铝渣中金属铝的热、冷回收处理工艺以及后续铝灰中有价成分的化学法、高温法再利用技术现状,铝渣中金属铝回收工艺主要包括盐浴翻炒法、压榨法、搅拌法、离心法等热法处理工艺和破碎筛分法、电选法等冷法处理工艺;后续铝灰中有价成分再利用技术主要包括预处理工艺、化学法、高温法等再利用技术,并对国内外研究动态与发展趋势进行了分析和展望。  
        关键词：再生铝;铝渣;铝灰;回收   
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        发布时间：2023-12-18

        计算机应用技术

      • 林祖胜,李辉
        2016, 36(9): 939-942. DOI: 10.15980/j.tzzz.2016.09.011
        摘要：基于热室压铸模具的设计原则和生产经验,设计出两种适合薄壁锌合金盖板热室压铸成形的浇注方案。通过对比充型过程中液流的充填顺序、卷气倾向及表面缺陷分布等模拟结果和生产经验,确定采用带缓冲包的锥形切线浇注系统及相应排溢系统,产品试生产效果与模拟结果符合,能有效避免和转移压铸件缺陷。抛光后铸件表面粗糙度和面形精度分别可达到0.113 6、2.916 9μm,表面品质完全满足要求。  
        关键词：锌合金压铸;浇注系统;充型模拟;表面检测   
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      • 郝晓宇,毛红奎,党惊知,刘艳辉
        2016, 36(9): 942-944. DOI: 10.15980/j.tzzz.2016.09.012
        摘要：以目前广泛使用的JAVA WEB技术作为支撑,采用SSH框架设计,基于C/S搭建集成了铸造工艺辅助设计平台,实现对铸造工艺数据的查询、计算功能,并有数据存储、维护功能,解决了辅助设计中数据的有效存储和合理利用问题。能缩短产品研制周期,提高产品快速研制能力和产品质量,提升产品的设计和制造能力。  
        关键词：铸造工艺;浇注系统;补缩系统   
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        发布时间：2023-12-18

        半固态加工

      • 蔡思雨,陈体军,李普博,张学拯
        2016, 36(9): 945-949. DOI: 10.15980/j.tzzz.2016.09.013
        摘要：采用基于粉末成形及半固态触变成形工艺提出的粉末触变成形工艺,在不同的重熔温度下制备了电子封装用SiCp/Al复合材料。结果表明,通过触变成形制备的SiCp/Al复合材料中合金基体相互连接构成网状,SiCp均匀镶嵌分布于Al基体中;重熔温度的升高可使材料致密度、热导率、硬度和抗弯强度提高,热膨胀系数减小,断口主要表现为脆性断裂。复合材料室温下的热导率在117.54135.51 W·m-1·K-1之间,室温至300℃平均热膨胀系数小于7×10-6℃-1,硬度（HV）和抗弯强度分别为99.47113.52、325.90346.91 MPa。  
        关键词：触变成形;复合材料;显微组织;力学性能   
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      • 姚乙,路贵民,于建国
        2016, 36(9): 949-953. DOI: 10.15980/j.tzzz.2016.09.014
        摘要：采用新型的两段式二次加热工艺,研究了不同二次加热温度对6061铝合金微观组织的影响,并与常规二次加热工艺进行了对比分析。结果表明,采用新型的两段式二次加热可以明显改善半固态坯料的微观结构,获得等效圆直径更小、圆整度更高的晶粒,更有利于触变成形。6061铝合金最佳的两段式二次加热工艺为:先在595℃保温5min,随后在10min内升高至640℃,继续保温15min,此时晶粒平均等效直径为121.9μm,平均圆整度为0.72.  
        关键词：半固态;6061铝合金;两段式二次加热;微观结构   
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        发布时间：2023-12-18

        压力铸造

      • 刘青,龙思远,蔡聪德,王朋
        2016, 36(9): 954-957. DOI: 10.15980/j.tzzz.2016.09.015
        摘要：研究了T6热处理对压铸Al-7Si-5.5Cu-0.4Mg合金组织和力学性能的影响。结果表明,随着固溶时间延长,骨骼状Si相团簇由于第二相Al2Cu在基体中的溶解而逐渐被打断,到3h时Si颗粒已经演化成球状结构,分布也更为均匀。在06h的时效过程中,合金硬度（HRE）先快速提高、随后缓慢提高,在3h时达到峰值74.5,随后硬度值基本保持稳定。热处理后,断口在宏观上表现为脆性断裂。  
        关键词：T6热处理;微观组织;断口形貌   
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      • 李有新,金晨,朵兴茂,张翼
        2016, 36(9): 958-961. DOI: 10.15980/j.tzzz.2016.09.016
        摘要：采用半固态流变压铸方法对AZ91合金进行了压铸处理,研究了手轮开合度（增压压力和压射速度）、浇注温度和充填时间对AZ91合金铸件的成形、显微组织和力学性能的影响,并分析了其作用机理。结果表明,AZ91合金适宜的半固态压铸工艺:手轮开合度为1 080°、浇注温度为585℃、充填时间为3s;在此工艺下得到的AZ91合金压铸件的表面质量较好,硬度（HBW）达到83,合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为285 MPa、172 MPa和4.9%。  
        关键词：AZ91合金;压铸工艺;组织;性能   
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        发布时间：2023-12-18
      • 王清,芦刚,严青松,欧阳淑霞,杨普超
        2016, 36(9): 962-965. DOI: 10.15980/j.tzzz.2016.09.017
        摘要：采用不同碳纤维含量的覆膜砂铸型制备了ZL205A合金试样。结果表明,随着碳纤维含量的增加,试样的致密度提高,抗拉强度和伸长率都呈现先提高后下降的趋势。当碳纤维含量为3%时,试样的致密度、抗拉强度和伸长率达到峰值,分别为0.9962、496.42 MPa和10.23%。  
        关键词：真空差压;碳纤维;ZL205A合金;致密度;抗拉强度   
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        精密铸造

      • 李笑然,王俊勃,刘江南,周中波,焦勇,刘娣
        2016, 36(9): 966-968. DOI: 10.15980/j.tzzz.2016.09.018
        摘要：利用ProCAST软件对00Cr18Ni10N不锈钢复杂多孔薄壁结构件的熔模铸造过程进行数值模拟,观察铸件的充型与凝固过程,及其可能产生的缺陷。确定熔模铸造最佳工艺参数:型壳温度为800℃,浇注温度为1 650℃,充型压力为0.4Pa,充型速度为0.8m/s。采用固溶后再退火的热处理工艺,得到最佳热处理参数如下:1 020℃×2.5h固溶处理,风冷;900℃×1.5h退火处理,风冷。经验证表明,铸件成形效果良好,化学成分均匀,无明显气孔、缩松等缺陷;铸件抗拉强度、屈服强度及伸长率分别高于其技术要求规定8.29%、3.86%和80%。  
        关键词：00Cr18Ni10N不锈钢;复杂多孔薄壁结构件;熔模铸造;数值模拟   
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      • 黄东,郑秀敏,魏战雷,朱郎平,李岩
        2016, 36(9): 969-972. DOI: 10.15980/j.tzzz.2016.09.019
        摘要：随着航天航空业的高速发展,精铸件的缺陷检测和品质评价已成为熔模铸造中极其重要的环节。铸件缺陷的检测方法及设备的研究也取得了很多成果。简单介绍了先进的检测设备在铸件品质检测中的应用。  
        关键词：精密铸造;光学三维测量;钛合金   
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      • 陈凯,汪东红,刘淑梅,李贺,李飞
        2016, 36(9): 972-974. DOI: 10.15980/j.tzzz.2016.09.020
        摘要：医用不锈钢涡管结构复杂、壁厚不均,存在孤立热节,熔模铸造时存在局部缩松,影响铸件的正常使用,产品合格率低。借助ProCAST软件,在分析原有工艺方案的基础上,对浇注系统的结构进行了重新设计,新的浇注系统为铸件边缘部分提供金属补缩,解决了涡管铸件热节处的缩松缺陷,提高了产品的合格率。  
        关键词：涡管;熔模铸造;ProCAST;工艺优化   
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        连续铸造

      • 刘阳,刘劲松,张士宏,李海红,吴金虎
        2016, 36(9): 975-979. DOI: 10.15980/j.tzzz.2016.09.021
        摘要：研究了水平连铸生产中TP2铜管表面裂纹缺陷,采用化学成分分析、组织分析、扫描电镜断口分析和能谱分析等方法,分析了表面裂纹形成的原因并提出裂纹控制的措施。根据裂纹产生原因,分别从熔炉纯净度、铸造模具和铸造工艺等方面进行严格控制,明显减少了铜管表面裂纹。  
        关键词：水平连铸;表面裂纹;TP2铜管;形成机理;控制措施   
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        发布时间：2023-12-18
      • 贾伟,张军,马军
        2016, 36(9): 979-980. DOI: 10.15980/j.tzzz.2016.09.022
        摘要：采用连铸连轧生产了φ9.5mm的4043铝合金杆,并对其进行了退火处理,通过拉伸试验、金相分析等手段研究了4043铝合金的力学性能与晶粒度。结果表明,铸造出的坯料晶粒度为1级,无裂纹、缩孔缺陷,轧制出的合金杆力学性能稳定,抗拉强度极差为2.9 MPa;退火处理后,4043铝合金杆塑性得到大幅提高,伸长率平均提高了13.8%。  
        关键词：4043铝合金;连铸连轧;力学性能;晶粒度   
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        发布时间：2023-12-18

        复合材料

      • 孙霞飞,怯喜周,王研,陈刚,赵玉涛
        2016, 36(9): 981-984. DOI: 10.15980/j.tzzz.2016.09.023
        摘要：以A357-Na2B4O7-K2ZrF6体系与A357-KBF4-K2ZrF6体系合成原位颗粒增强A357铝基复合材料。结果表明,增强相含量小于1.5%,仅合成Al3Zr一种增强相,增强相含量为2%时,ZrB2与Al3Zr增强相同时合成;A357-K2ZrF6-KBF4体系合成原位颗粒增强复合材料时ZrB2颗粒为增强相;A357-Na2B4O7-K2ZrF6体系合成复合材料的抗拉强度随增强相含量的增加呈先增加后减小的趋势,最大值为182 MPa,是基体的1.17倍;反应体系A357-K2ZrF6-KBF4合成复合材料抗拉强度随增强相含量增加而呈上升趋势,最大值为192 MPa,是基体的1.24倍;两种复合材料断口上存在大量韧窝,表明断裂方式均为塑性断裂。  
        关键词：原位复合材料;纳米ZrB2颗粒;A357合金;力学性能   
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        发布时间：2023-12-18

        轻有色合金

      • 庄凌志,徐跃,颜银标,陈俊东,陈锴
        2016, 36(9): 988-991. DOI: 10.15980/j.tzzz.2016.09.025
        摘要：研究了机械搅拌工艺对Al-30Si合金初生Si组织的影响。利用光学显微镜和金相分析软件对不同机械搅拌工艺下未变质和变质Al-30Si合金组织进行观察、分析和计算。结果表明,控制搅拌温度和搅拌速度可以细化和球化初生Si颗粒,细化需要较高的搅拌速度和较低的搅拌温度,球化需要较高的搅拌速度和较高的搅拌温度。搅拌速度为900r/min、搅拌温度为680℃时未变质Al-30Si合金中初生Si颗粒细化效果最佳;搅拌速度为900r/min、搅拌温度为765℃时变质Al-30Si合金中初生Si颗粒球化效果最佳。  
        关键词：过共晶Al-Si合金;机械搅拌;变质;初生Si形貌   
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        发布时间：2023-12-18
      • 张春月,刘伟东,赵旭,张旭,屈华
        2016, 36(9): 992-996. DOI: 10.15980/j.tzzz.2016.09.026
        摘要：研究了Na盐、La和Na盐+La复合变质对Al-10Si合金组织与硬度的影响,分析了Na盐、La的变质机制。研究发现,Al-10Si合金经Na盐+La复合变质后,宏观组织中晶粒细小呈等轴状,退火后晶粒粗化不明显;显微组织中共晶Si分枝、细化,趋于纤维状,初生α枝晶趋于熔断且呈等轴状,共晶组织与初生α相间的界面趋于清晰且平整;退火对经Na盐+La复合变质的Al-10Si合金的组织形态影响较小;变质处理提高了Al-10Si合金的硬度。研究认为Na盐变质机制在于触发共晶Si孪晶并不断封锁孪晶凹槽;La变质机制在于其在固液界面前沿的富集改变了共晶Si的生长特征。  
        关键词：Al-10Si合金;Na盐;La;组织;硬度   
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        发布时间：2023-12-18
      • 蔡静
        2016, 36(9): 996-999. DOI: 10.15980/j.tzzz.2016.09.027
        摘要：对建筑用6061铝合金进行了不同温度的均匀化退火处理,采用光学显微镜（OM）、扫描电镜（SEM）和能谱仪（EDS）对比分析了铸态和热处理态6061合金的显微组织的变化,研究了6061合金热处理前后的电导率和力学性能变化规律。结果表明,半连续铸造6061铝合金中的主要物相为α-Al基体、Mg2Si、β-AlFeSi相和α-Al12（FeMn）3Si2相;均匀化退火温度超过580℃时,6061铝合金开始发生过烧现象;随着均匀化退火温度升高,合金的屈服强度、抗拉强度、伸长率和断面收缩率都表现为先增加而后降低的趋势,在均匀化退火温度为575℃时取得最大值;6061铝合金适宜的均匀化退火温度为575℃。  
        关键词：热处理;6061铝合金;组织;力学性能   
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        发布时间：2023-12-18
      • 杨林鹏,李增权
        2016, 36(9): 1000-1002. DOI: 10.15980/j.tzzz.2016.09.028
        摘要：通过高压电气铝合金开关冷喷涂试验,对铜涂层进行了金相显微组织分析及表面粗糙度、硬度、抗拉性能、导电性等测试。结果表明,铜涂层与铝合金基体实现了良好的机械咬合和局部冶金结合,物理化学性能可以达到高压开关的各项技术要求。  
        关键词：铝合金;冷喷涂;铜涂层   
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        发布时间：2023-12-18
      • 刘辉,尧军平,柏世梅,张磊
        2016, 36(9): 1002-1005. DOI: 10.15980/j.tzzz.2016.09.029
        摘要：研究了不同Er含量对Mg-5Si合金中初生Mg2Si相的变质效果的影响,测试了合金的力学性能,并讨论其变质机理。结果表明,加入适量Er能有效变质初生Mg2Si相。当加入2.0%的Mg-30Er时,变质效果最佳,此时,初生Mg2Si相的尺寸在15μm以下,其形态从粗大的树枝状转变为多面体颗粒状,并且分布均匀,此时,合金的抗拉强度和伸长率分别为135 MPa和3.8%。  
        关键词：Er;Mg-5Si合金;初生Mg2Si;变质处理   
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        发布时间：2023-12-18
      • 陈玉莲,陈海军
        2016, 36(9): 1006-1008. DOI: 10.15980/j.tzzz.2016.09.030
        摘要：采用超声波振动装置,研究了浇注温度对ZL101铝合金组织和性能影响。结果表明,超声振动可以使ZL101铝合金获得细小的等轴晶凝固组织。随着浇注温度降低,ZL101铝合金凝固组织逐渐得到细化,且分布均匀。超声振动的施加有利于ZL101铝合金等轴晶组织的细化,并且对其强度、硬度等各方面性能均有所改善。  
        关键词：超声波振动;ZL101铝合金;性能   
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        发布时间：2023-12-18
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