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英国布鲁内尔大学镁合金晶粒细化剂研究取得突破性进展


       由伦敦布鲁内尔大学先进凝固技术中心(Brunel Centres for Advanced Solidification Techniques)哈里·巴布·那登德拉博士(Dr Hari Babu Nadendla)领导的团队发现了有专利权的以铌为基的中间合金,填补了镁合金晶粒细化剂的空白,而且铌基中间合金较之钛在铝硅合金中有更为显著的优点。
       那登德拉博士说:“铌基中间合金显示对含镁的铝合金的晶粒细化非常有效,含镁的铝合金通常采用砂型铸造,高压压铸或者直接激冷铸造(direct-chill casting,一种半连续铸造圆形、矩形铸锭的方法)。大家的研究显示,采用铌基中间合金,含镁铝合金抗拉强度和伸长率都得到显著提高。
       “另一方面,大家还非常高兴地发现,和钛相比,同样的铌基中间合金在铝硅合金中显示更强的晶粒细化效果;铝硅合金比镁铝合金应用更为广泛。”
       “当前,尽管镁铝合金没有铝硅合金应用那么广泛,但是由于大家的这项发现,镁铝合金的应用可能发生迅速改变,特别是在航空领域的应用会很快扩大。
       “对于这两种合金,大家发现采用铌基晶粒细化剂可能意味着铸件‘过度设计’(over-engineering)将会终结,因为在不降低强度和韧性的情况下,能减轻重量达30%,因此零件就不需要过度繁复的设计来满足需求。在汽车和航空工业中轻量化一直是关键的驱动力。”
       “一个特别令人兴奋的特点是大家的新中间合金打开了通往在厂内回收利用过量Al-Si熔融液体的大门。”
       “目前的做法是将多余的熔化过的合金送到厂外进行回用处理,因为熔化过的铝合金含铁,性能变脆,所以需要特殊的处理。”
       “如果这些熔化的合金采用大家发现的中间合金来处理,来自浇铸,或者溅落,或者溢出的多余合金就可以直接返回到生产过程中去。”
       那登德拉博士的团队已经在工厂生产条件下处理了多达6 t的铝合金融液。不过他们感觉,迄今所做的工作仅仅是皮毛,他们打算在布鲁内尔大学的新金属铸造中心做进一步深入研究,目的是填补实验室研究和商业生产之间的空白,将实验室研究成果应用到商业生产中去。


 

来源:《铸造》201607期

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