陈志平
- 作品数：13 被引量：25H指数：4
- 供职机构：江西理工大学机电工程学院更多>>
- 发文基金：江西省自然科学基金国家自然科学基金江西省教育厅科学技术研究项目更多>>
- 相关领域：金属学及工艺一般工业技术自动化与计算机技术冶金工程更多>>
- 坩埚尺寸和电磁频率对半固态A356铝合金浆料流动的影响被引量：5
- 2018年
- 采用数值模拟方法,通过改变坩埚长短轴比例R和电磁搅拌频率研究半固态A356铝合金浆料的流动规律,以及R对半固态A356铝合金浆料初生相组织的影响。结果表明:随着R增大,半固态A356铝合金在短轴上所受的最大电磁力和最大流速呈先增大后减小的趋势,在长轴上所受的最大电磁力和最大流速呈先增大后减小再增大的现象;频率越高,短轴和长轴上所受的电磁力差和流速差越明显,因而可使熔体流动时出现"加速-减速-加速"的循环运动现象。当电磁频率和R分别为30 Hz和1.1时,坩埚长轴和短轴上的最大流速分别为153.6和143.2 mm/s,流速差最小,此时可制备出较优的半固态A356铝合金浆料。
- 刘政陈志平陈涛
- 关键词：半固态铝合金流速数值模拟
- 双向电磁搅拌对半固态A356铝合金凝固组织的影响被引量：3
- 2018年
- 采用自行设计的电磁调控装置对结晶器内的铝熔体施加双向电磁搅拌处理,获得凝固组织为球状或类球状初生固相颗粒的半固态浆料,分析在电磁搅拌时间恒定12 s时磁场频率、电磁搅拌方式(单向连续电磁搅拌、双向连续电磁搅拌、双向间歇电磁搅拌)对初生相形貌演化的影响。结果表明:随着磁场频率的增加,初生固相晶粒的生长形态由树枝状、长条状、粗颗粒状转变为球状;晶粒尺寸先减小后增大;磁场频率存在最佳值30 Hz。此时,初生相α(Al)的平均等积圆直径为38.2μm,形状因子为0.75。此外,双向连续电磁搅拌作用于液态熔体形成强烈的紊流和惯性冲击,加快凝固体系的质量传输热量传递,合金浆料组织相较于单向连续电磁搅拌、双向间歇电磁搅拌更加细小圆整。
- 刘政陈涛陈志平
- 关键词：半固态A356铝合金凝固组织
- 半固态A356-Nd合金中Nd_XAl_Y化合物对凝固组织细化的影响
- 2019年
- 研究了Nd对半固态A356铝合金凝固组织细化的影响。在铝熔体中随着Nd添加量由0.1%～0.8%变化,会先后生成NdAl_2、NdAl_3、Nd_3Al_(11)、NdAl四种稀土铝化物,并且按照(块状-小豆状)-(颗粒状-短棒状)-(针状-条状)-(板状)进行形貌演变。通过不同维度的错配度计算,在形核基底(Nd_XAl_Y)与初生相的不同匹配关系里,Nd_XAl_Y按照NdAl_2(半共格)-NdAl_3(11.53%)-Nd_3Al_(11)(6.13%),依次呈现出有效形核-中等有效形核-(接近)最有效形核的特质,因此NdAl_2、NdAl_3、Nd_3Al_(11)均可以作为有效形核质点,而NdAl与铝基体严重分离,不宜作为有效形核质点。借助OM、SEM、EDS、XRD,分析出不同的Nd添加量对初生相的细化侧重点不同,结合对应生成Nd_XAl_Y的物化特性、形貌演变过程及有效性高低,阐明了在0.3%Nd和0.6%Nd添加量时,对应拟合曲线获得最值的原因,并优选出0.6%Nd时生成的共晶产物Nd_3Al_(11)是初生相最有效的异质形核基底。实验表明,在A356铝合金中添加0.6%Nd,并在650℃浇注625℃保温1 min后水淬,对应晶粒平均等积圆直径为79.828μm,形状因子为0.605,有效初生相个数为86,获得的初生相细化效果最好。
- 孙梦桐刘政谢小豪陈志平陈涛
- 关键词：ND半固态错配度
- 电磁搅拌方式对A356铝合金凝固组织形貌分形维数的影响被引量：3
- 2017年
- 利用分形几何中的分形维数定量表征了铝熔体经低过热度浇注和电磁搅拌作用下半固态合金浆料中初生相的尺寸细化和球化程度.通过OM、Matlab软件平台编制计盒维数法计算程序,研究半固态初生相α-Al形貌的分形特征和电磁搅拌方式对其形貌分形维数变化规律的影响.结果表明,合金的凝固组织具有分形特征,可通过分形维数对初生相尺寸细化和球化程度进行定量表征.初生相的形貌分形维数随搅拌方式由无搅拌、单向连续搅拌过渡到双向连续搅拌时,呈逐渐减小的变化规律,是一个降维的过程.在双向连续搅拌作用下初生相的分形维数最小。
- 陈涛刘政孙梦桐陈志平
- 关键词：A356铝合金电磁搅拌凝固组织分形维数
- 多元稀土对半固态A356铝合金梯度细化的研究被引量：1
- 2017年
- 基于稀土在铝合金中诱发共晶反应进而细化凝固组织的机制,设计了Gd-Nd-Y-Ce四元稀土复合细化剂,并辅以梯度保温措施,使半固态A356铝合金在保温阶段按照Al-RE共晶温度由高到低依次发生共晶反应,提高共晶产物的保存率,进而研究多元稀土对半固态A356铝合金凝固组织的梯度细化效果。结果表明:四元稀土按照正交试验设计的百分比添加量加入,在650℃浇注,并按照645℃/30 s-635℃/40 s-625℃/50 s-615℃/60 s进行梯度保温,615℃水淬脱模后,借助公式获得不同试样的细化特征参量。采用综合平衡法,对正交试验获得的极差R和试验指标K_i进行参数分析,获得四元稀土在优化方案下的最佳配比为:0.5%Gd+0.2%Nd+0.4%Y+0.2%Ce,试验验证此时A356铝合金初生相的平均等积圆直径为83.013μm,形状因子为0.817,细化效果最好。
- 孙梦桐刘政陈志平陈涛
- 关键词：半固态A356铝合金
- 电磁搅拌半固态铝合金磁感应强度的优化被引量：5
- 2017年
- 通过建立简化的二维电磁搅拌模型,利用ANSYS 15.0求解其中的磁感应强度分布,模拟了不同坩埚半径、不同电压和不同频率对磁感应强度最大值的影响。模拟结果表明,在坩埚半径0到0.85R的条件下,磁感应强度随电压的增大而增大,随频率的增大而减小,且在0.85R出现较大的磁感应强度。将正交试验应用到半固态铝合金电磁场分析中,得到影响磁感应强度的主要因素顺序为:电压、频率、坩埚半径。利用正交试验找到了最优水平组合方案,即:电压为380 V,频率为30 Hz,坩埚半径为27.5 mm。实验验证证实了数值模拟的正确性。
- 陈志平刘政陈涛
- 关键词：ANSYS正交试验半固态铝合金磁感应强度数值模拟
- 电磁搅拌和数值模拟在半固态铝合金浆料制备中应用的研究现状被引量：6
- 2017年
- 简要介绍了电磁搅拌技术的原理、特点及改进。详细综述了电磁搅拌技术在半固态铝硅合金和铝稀土合金浆料制备应用中的研究进展,以及数值模拟在半固态铝合金浆料制备中的研究进展。对未来发展进行了展望,并建议通过改变坩埚尺寸及形状对半固态铝合金浆料进行后续研究。
- 陈志平刘政陈涛
- 关键词：电磁搅拌半固态铝合金
- 双向间歇电磁搅拌对半固态A356-Ce合金凝固组织的影响被引量：5
- 2018年
- 利用强剪切强对流的双向间歇电磁搅拌技术与低过热度浇注技术复合工艺作用合金熔体，制备了凝固显微组织形貌为晶粒尺寸细小、形态规则圆整的半固态A356．Ce合金铸锭，研究了在磁场作用时间恒定15s时铝合金熔体施加不同磁场频率、间歇时间对合金中初生d相晶粒尺寸和形貌演变方式的影响规律。结果表明，在合理的试验磁场频率和间歇时间范围内，随着磁场频率和间歇时间增加，初生相的尺寸逐渐细化、圆整度和分布均匀性增大。在磁场频率30Hz、间歇时间3s电磁搅拌工艺条件下半固态初生相的晶粒尺寸细化和球化程度达到最佳，组织中初生晶粒均匀分布，初生相的形貌由初始发达粗大的树枝晶向细小圆整的球状非枝晶转变，其平均等积圆直径处于各磁场频率和间歇时间作用下的最小值35．2μm；平均形状因子达到了峰值0．81。采用该复合工艺可制备出满足流变成形需要的优质的流变浆料。
- 陈涛刘政刘小梅陈志平
- 关键词：半固态凝固组织
- 坩埚半径对电磁搅拌制备半固态A356浆料电磁场分布的影响被引量：4
- 2017年
- 提出了坩埚半径的设计思路,研究了坩埚半径对电磁搅拌制备半固态A356铝合金浆料时磁感应强度和电磁力分布的影响。通过ANSYS 15.0模拟了不同坩埚半径中半固态A356铝合金浆料受到的磁感应强度和电磁力沿坩埚径向的变化趋势。模拟结果表明,磁感应强度从坩埚中心沿坩埚径向0.85倍距离左右逐渐增大;电磁力整体上随坩埚半径的增大而增大,且增加的幅度越来越大,电磁力从坩埚中心到坩埚径向上0.9倍距离左右逐渐增大,而在边缘处急剧减小。对不同坩埚半径的试验结果进行对比,发现最佳的坩埚半径为30mm。
- 陈志平刘政陈涛
- 关键词：ANSYS电磁搅拌磁感应强度
- 电磁搅拌方式和稀土对半固态A356合金凝固组织的影响
- 2017年
- 通过双向电磁搅拌和稀土元素制备了半固态A356铝合金浆料.利用OM、XRD和SEM研究磁场频率30 Hz搅拌12 s时,无稀土、单一稀土0.5%Ce(质量分数,下同)、混合稀土0.3%La+0.2%Yb以及电磁搅拌方式(单向连续搅拌、双向连续搅拌、双向间歇搅拌)对初生相形貌的影响.结果表明:在控制稀土等同总百分含量下,混合稀土对凝固组织优化程度大于单一稀土和无稀土,初生相平均等积圆直径和形状因子达到36.4μm、0.82;在此基础上进一步对熔体施加不同搅拌方式处理,试验发现双向连续搅拌作用液态熔体形成了强烈的紊流和惯性冲击,加快了凝固体系的质量传输热量传递,晶粒尺寸和形貌相较于单向连续搅拌、双向间歇搅拌更加细小圆整.
- 陈涛刘政陈志平张嘉艺
- 关键词：A356铝合金凝固组织
