Nghiên cứu so sánh các phương pháp chế tạo vật liệu ở trạng thái bán lỏng từ hợp kim nhôm

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA BK TP.HCM NGUYỄN HOÀNG THANH NGHIÊN CỨU SO SÁNH CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO VẬT LIỆU Ở TRẠNG THÁI BÁN LỎNG TỪ TỪ HP KIM NHÔM CHUYÊN NGÀNH : CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, MINH, THÁNG 12/ 12/ 2008 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC -oOo - TP.HCM, ngaøy 21 tháng 01 năm 2008 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Nguyễn Hồng Thanh Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 01/01/1973 Nơi sinh: Tp Cần Thơ Chuyên ngành: Công Nghệ Chế Tạo Máy MSHV: 02806657 Khóa (Năm trúng tuyển): 2006 TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU SO SÁNH CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO VẬT LIỆU Ở TRẠNG THÁI BÁN LỎNG TỪ HP KIM NHÔM NHIỆM VỤ LUẬN VĂN: - Khảo sát phương pháp chế tạo hợp kim nhôm trạng thái bán lỏng - Nghiên cứu lý thuyết trình khuấy đảo - Nghiên cứu lý thuyết trình khuấy đảo điện từ - So sánh phương pháp khuấy đảo khuấy đảo điện từ - Mô trình khuấy đảo phần mềm Ansys - Nghiên cứu thông số ảnh hưởng đến kích thước hạt kết tinh vật liệu trạng thái bán lỏng - Đề xuất ứng dụng cho hợp kim nhôm A5052 thực tế NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 21/01/2008 NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 01/12/2008 HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS LƯU PHƯƠNG MINH Nội dung đề cương luận văn thạc só Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn: Các Thầy Cô giảng dạy giúp đỡ tơi q trình học tập Cán hướng dẫn khoa học: TS Lưu Phương Minh tạo điều kiện thuận lợi vào hướng dẫn tận tình cơng trình nghiên cứu Tơi xin chân thành cảm ơn Thầy Nguyễn Duy Thông dẫn tạo điều kiện thuận lợi giúp tơi hồn thành thực nghiệm theo u cầu đề tài xin cảm ơn quý Thầy, Cô phịng thí nghiệm Cơng nghệ vật liệu nhiệt tình dẫn giúp đỡ trình kiểm tra kết thực nghiệm Tôi xin cảm ơn cộng sự: ThS.Bùi Quang Duy, ThS.Nguyễn Việt Hà, Sinh viên lớp Kỹ sư Tài Huỳnh Kim Trọng quý bạn bè giúp đỡ tơi suốt q trình thực nghiệm đánh giá mẫu sau thực nghiệm Cuối cùng, xin gởi lời cảm ơn chân thành đến gia đình tơi động viên tinh thần, giúp đỡ vật chất tạo điều kiện thuận lợi cho suốt thời gian học, nghiên cứu thực luận văn Tp Hồ Chí Minh, ngày 04 tháng 12 năm 2008 Tác giả Nguyễn Hoàng Thanh ABSTRACT As material technology developed increasingly, the demands for high quality products also increased, some old technology production becomes neither suitable nor reachable the required quality Therefore, the new material technologies are researched and developed for applications in the practical production Semi solid materials technology is the important tendency at the present and even in the future Especially, it is potential technology for the industrialization and modernization in Vietnam The master thesis “Research and compare the methods of manufacturing semi solid materials” is urgent matter which should considered in Vietnam at the present Beside that, it will provide a small portion of data not only for the improvement of the basic theory but also for the practical applied production process The thesis includes the main contents follows: - Overview researches about the manufacturing of the materials in the semi solid state - Study about the methods to manufacture aluminum alloys in semi solid state - Study about the theory of mechanical stirring and electromagnetic stirring - Compare the mechanical stirring methods and electromagnetic stirring methods - Calculate the component of solid, liquid phases – viscosity of metal/ alloy under semi solid state following to temperature, the object of the researches is the aluminum magnesium alloy A5052 - Make experimented model based on the mechanical stirring - Simulate the mechanical stirring process by using the software ANSYS based on the experimented model - Study about the parameters which affect to the grains size of the semi solid material - Proposal for a practical application on aluminum magnesium alloy A5052 The completed thesis includes 05 chapters, based on the experimented results it confirmed the feasibility and reliability of the mechanical stirring method to manufacture the semi solid materials by mechanical stirring which can be applied in practical production process in Vietnam The Author Nguyen Hoang Thanh MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU Ở TRẠNG THÁI BÁN LỎNG 1.1 Giới thiệu đề tài 1.2 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 1.2.1 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 1.2.2 Tình hình nghiên cứu nước 1.3 Tổng quan vật liệu trạng thái bán lỏng 1.3.1 Khái niệm trạng thái bán lỏng 1.3.2 Ứng dụng vật liệu trạng thái bán lỏng 11 1.4 Mục tiêu nghiên cứu 15 1.5 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 16 1.6 Kết luận 16 CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU SO SÁNH CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO VẬT LIỆU Ở TRẠNG THÁI BÁN LỎNG .17 2.1 Giới thiệu 17 2.2 Lý thuyết trình khuấy đảo 18 2.2.1 Nguyên lý trình khuấy đảo 18 2.2.2 Các thông số trình khuấy 19 2.2.2.1 Mức độ khuấy 19 2.2.2.2 Cường độ khuấy trộn 20 2.2.2.3 Hiệu khuấy trộn 21 2.2.3 Các phương trình để tính tốn q trình khuấy 21 2.2.3.1 Độ nhớt chất lỏng Newton 21 2.2.3.2 Độ nhớt chất lỏng phi Newton 21 2.2.3.3 Độ nhớt hỗn hợp lỏng không đồng 22 2.2.3.4 Phương trình để xác định công suất khuấy 22 2.2.4 Các phương pháp khuấy đảo 26 2.2.4.1 Phương pháp khuấy đảo sử dụng cánh khuấy 26 2.2.4.2 Phương pháp khuấy đảo sử dụng trục vít 28 2.2.4.3 Phương pháp khuấy đảo sử dụng trục vít kết hợp cánh khuấy 28 2.2.4.4 Quá trình khuấy đảo sử dụng trục khuấy có điều khiển nhiệt độ 29 2.2.4.5 Quá trình khuấy đảo buồng đúc 30 2.2.5 Tổ chức tế vi vật đúc từ trạng thái bán lỏng phương pháp khuấy đảo 31 2.2.6 So sánh phương pháp khuấy đảo 32 2.3 Lý thuyết trình khuấy đảo từ 34 2.3.1 Nguyên lý trình khuấy đảo từ 34 2.3.2 Các sở điện động lực 34 2.3.2.1 Lực Lorentz 34 2.3.2.2 Các dạng chế tạo cuộn cảm 36 2.3.3 Các dòng khuấy sở lý thuyết dòng chảy khuấy đảo từ 39 2.3.4 Các phương pháp khuấy đảo từ từ trường cuộn dây 42 2.3.5 Tổ chức tế vi vật đúc từ trạng thái bán lỏng phương pháp khuấy đảo từ 45 2.3.6 So sánh phương pháp khuấy đảo từ 48 2.4 Kết luận đề xuất mơ hình vật lý 49 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH CHẾ TẠO VẬT LIỆU Ở TRẠNG THÁI BÁN LỎNG TỪ HỢP KIM A5052 52 3.1 Giới thiệu hợp kim A5052 52 3.1.1 Ứng dụng hợp kim A5052 thực tế 52 3.1.2 Thành phần tính hợp kim A5052 54 3.1.2.1 Thành phần hóa hợp kim A5052 54 3.1.2.2 Cơ tính hợp kim A5052 55 3.1.3 Giản đồ trạng thái Al - Mg 56 3.1.4 Cơ sở chọn Hợp kim A5052 làm đối tượng nghiên cứu đề tài 56 3.2 Xác định thơng số q trình 59 3.2.1 Các thông số ảnh hưởng đến trình khuấy đảo 59 3.2.1.1 Nhiệt độ khuấy, độ nhớt kim loại lỏng 59 3.2.1.2 Tốc độ khuấy 60 3.2.1.3 Thời gian khuấy 60 3.2.1.4 Phương pháp khuấy, dạng cánh khuấy 60 3.2.2 Tính tốn thành phần rắn hợp kim A5052 theo nhiệt độ 61 3.2.2.1 Thành phần rắn hợp kim A5052 theo cơng thức cánh tay địn 64 3.2.2.2 Thành phần rắn hợp kim A5052 theo cơng thức Scheil 65 3.2.3 Tính tốn độ nhớt hợp kim A5052 trạng thái bán lỏng 67 3.3 Dự kiến thông số thiết bị thực nghiệm 69 3.3.1 Lựa chọn kích thước nồi nấu bố trí cánh khuấy 69 3.3.2 Lựa chọn số vòng quay thực nghiệm 69 3.4 Kết luận 70 CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG VÀ THỰC NGHIỆM 72 4.1 Mô 72 4.1.1 Mơ hình mơ 72 4.1.2 Thơng số đầu vào q trình mơ 74 4.1.3 Kết mô 74 4.2 Thực nghiệm 77 4.2.1 Thiết bị thực nghiệm 77 4.2.1.1 Thiết bị nấu khuấy để lấy mẫu 77 4.2.1.2 Thiết bị kiểm tra 79 4.2.2 Quá trình thực nghiệm 79 4.2.2.1 Kiểm tra trình khuấy nước 79 4.2.2.2 Thực nghiệm hợp kim nhôm A5052 để lấy mẫu 80 4.2.2.3 Kết kiểm tra thành phần hoá trước sau nấu 82 4.2.2.4 Kết soi kim tương 83 4.2.2.5 Kết đo độ cứng HB 88 4.2.2.6 Kết kiểm tra bền kéo 89 4.2.2.7 Kiểm tra tương thích kết thực nghiệm 90 4.2.3 Đề xuất mơ hình cơng nghệ sản xuất thực tế 97 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 99 5.1 Kết luận 99 5.1.1 Kết đạt 99 5.1.2 Hạn chế đề tài 100 5.2 Hướng phát triển nghiên cứu đề tài 101 TÀI LIỆU THAM KHẢO Chương TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU Ở TRẠNG THÁI BÁN LỎNG 1.1 Giới thiệu đề tài Nhôm hợp kim nhôm vật liệu kim loại đứng thứ hai sau thép sản xuất ứng dụng thực tế chúng có nhiệt độ chảy thấp, dễ tạo hình, dễ gia cơng chúng cịn có tính chất phù hợp với nhiều cơng dụng khác Nhiều hợp kim nhơm có tính tương đương thép trọng lượng phần ba trọng lượng thép nên nhiều trường hợp, hợp kim nhôm khơng thể thay ví dụ như: ƒ Ứng dụng vật liệu hợp kim nhôm công nghiệp quốc phịng, cơng nghệ chế tạo máy bay, tàu vũ trụ thiết bị hàng không khác ƒ Ứng dụng công nghệ sản xuất ôtô ƒ Ứng dụng ngành dệt chi tiết hoạt động tốc độ độ xác cao ƒ Ứng dụng kỹ thuật điều khiển, điện công nghiệp tự động hố… Nhơm hợp kim nhơm có nhiều ứng dụng rộng rãi hầu hết ngành công nghiệp hàng đầu lĩnh vực y học chúng có tính chất phù hợp với nhiều công dụng khác Trong nhiều trường hợp, hợp kim nhơm cịn giữ vững vai trị quan trọng nhiều ngành cơng nghiệp chí cịn phát triển xa Ngoài ra, phần lớn hợp kim nhôm không độc hại sức khỏe người nên ứng dụng ngành sản xuất thiết bị y tế, dụng cụ thiết bị cầm tay Với hỗ trợ tích cực từ phát triển mạnh mẽ ngành khoa học ngành công nghiệp khác, nhiều nghiên cứu thực hình thành sở lý thuyết khổng lồ công nghệ sản xuất điển hình thực tế chế tạo vật liệu từ nhôm hợp kim nhôm Từ cuối năm 1960 đầu 95 sbj = sblj = sbjj = sth k -1 + × α sth k -1 = 0,337 = 0,337 ( 4-1) = 0,119 sth k -1 (1 - x j2 ) + 2(α - x j2 ) + [2(k - 1) - + n0 ]( x j2 ) Theo tiêu chuẩn Student: t j = t0 = t4 = t11 = b0 = 36,184 ; t1 = sb = 0,102 ( 4-1) + × 1,476 = 0,162 bj sbj b b1 b = 6,941 ; t2 = = 10,823 ; t3 = = 0, 735 ; sbj sbj sbj b b4 b b = 0,99 ; t12 = 12 = 0,849 ; t13 = 13 = 1, 731 ; t23 = 23 = 1,168 ; sbjl sbj sbjl sbjl b11 sbjj = 4, 704 ; t22 = b22 sbjj = 1,926 ; t33 = b33 sbjj = 2.531 ; Tra bảng trang 112 [6], t p ( f ) = t 0,05 (2) = 4,3 chọn p = 0,05 Các số t ; t ; t12 ; t13 ; t 23 ; t 22 ; t33 nhỏ t p ( f ) hệ số hồi quy tương ứng bị loại khỏi phương trình hồi quy Ta nhận phương trình hồi quy dạng : yˆ = 2,592 – 0,708x1 – 1,104x2 + 0,762 x12 Bảng 4-3 Giá trị tính tốn kiểm định tương thích thực nghiệm ^ ^ y ( μm) y ( y - y )2 2.39 3.76 2.42 4.27 2.77 1,542 2,958 3,75 5,166 1,542 0,719 0,643 1,769 0,803 1,508 96 ^ ^ y ( μm) y ( y - y )2 5.04 2.32 3.92 2.67 4.04 1.40 3.98 3.26 2.41 1.57 2,958 3,75 5,166 2,857 4,577 1,251 3,933 2,592 2,592 2,592 4,335 2,045 1,553 0,035 0,288 0,022 0,002 0,446 0,033 1,044 Để kiểm định tương thích phương trình hồi quy y với thực nghiệm, ta tính phương sai dư : N ∑( y sdu = i =1 ^ i - yi )2 N -l = 17,942 = 1,631 15 - sdu 1.631 = 14,307 F = = sth 0,114 Tra bảng 4, trang 114 [6]: F1 - p ( f1 , f ) = F0,95 (9,2) = 19,35 Ta thấy F < F1 p ( f1 , f ) = F0,95 (9,2) = 19,35 Vậy phương trình tương thích với thực nghiệm * Đánh giá kết Theo phương trình hàm hồi quy nhiệt độ khuấy yếu tố quan trọng định mức độ nhỏ hạt, tốc độ khuấy Thời gian khuấy ảnh hưởng đến kết hạt, điều kiện thiết bị thực nghiệm, nồi nấu nhơm nhỏ, lượng nhơm ít, q trình khuấy trì liên tục từ trạng thái lỏng xuống trạng thái sệt, nên thời gian khuấy ngắn đủ để khuấy toàn lượng kim loại, 97 thời gian trình thực nghiệm xác định nhiệt độ đạt trạng thái sệt, thời gian chọn mức thấp thực nghiệm đủ để hệ thống khuấy đảo toàn lượng kim loại Khi khuấy, độ nhớt giảm đến giá trị mà tồn lượng kim loại khuấy đảo đều, kích thước hạt nhỏ đạt tương ứng với nhiệt độ tốc độ khuấy chế độ đó, độ nhớt kích thước hạt khơng giảm nữa, ta kéo dài thêm thời gian khuấy không làm thay đổi nhiều đến kết tổ chức Kết kiểm định phương trình hồi quy tương thích với thực nghiệm, chứng tỏ q trình thực nghiệm phù hợp với kết dự đoán đáng tin cậy 4.2.3 Đề xuất mơ hình cơng nghệ sản xuất thực tế - Thiết kế hệ thống dây chuyền kép kín từ khâu nấu luyện, khuấy đảo, tạo hình sản phẩm Kim loại tinh luyện từ trạng thái lỏng, sau cấp vào hệ thống khuấy kín để thực trình khuấy, tiếp tục cấp liệu cho trình tạo hình - Hệ thống khuấy phải kín, phận kiểm sốt nhiệt độ phải xác, để trì ổn định nhiệt độ chế độ cần thiết, nồi kín có khí bảo vệ để giảm lượng kim loại bị ơxy hóa Khi cấp liệu trạng thái lỏng từ nồi tinh luyện cho phận khuấy nên tính tốn tổn thất nhiệt cho vào phận khuấy chênh lệch nhiệt độ so với nhiệt độ khuấy thấp - Bộ phận cấp liệu từ hệ thống khuấy sang thiết bị tạo hình phải đảm bảo dịng chảy rối, tổn thất nhiệt thấp nhất, thời gian ngắn - Đối với vật liệu Nhôm-Manhê A5052 nên khuấy đảo nhiệt độ 6350C tốt 98 Tạo hình Hình 4-25 Mơ hình đề xuất dây chuyền cơng nghệ đúc bán lỏng * Mơ hình kết cấu thực tế thiết bị khuấy đề xuất cho mẻ khuấy khoảng 60 kg kợp kim Nhơm theo vẽ đính kèm 99 Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 5.1 Kết luận 5.1.1 Kết đạt - Kết soi kim tương chứng minh sau khuấy cấu trúc nhánh vật đúc bị phá vỡ, tổ chức hạt mịn đồng Kích thước hạt phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ khuấy tốc độ khuấy, ảnh hưởng đến thời gian khuấy - Kết đo độ cứng thử kéo cho thấy hạt mịn độ cứng tăng, mẫu thử kéo sau khuấy có độ bền cao mẫu không khuấy - Qua trình làm thí nghiệm thực tế kết đạt khẳng định rằng, phương pháp áp dụng vào sản xuất thực tế mang lại hiệu tốt - Kết giải mục tiêu nhiệm vụ đề tài - Giải khâu chế tạo phơi cho phương pháp tạo hình công nghệ đúc bán lỏng Công nghệ tăng độ bền cho chi tiết mà khắc phục số khuyết tật mà công nghệ đúc áp lực cao đúc tĩnh không xử lý - Ứng dụng phương trình Scheil để tính thành phần rắn độ nhớt theo nhiệt độ, cho kết đáng tin cậy nguyên tắc cánh tay đòn Trên đồ thị so sánh, ta thấy, nhiệt độ gần đường lỏng giá trị thành phần rắn hai phương pháp sai lệch ít, hạ nhiệt độ xuống giá trị thành phần rắn hai phương pháp sai lệch lớn dần Đồ thị tính theo phương trình Scheil tiệm cận dần tới giá trị nhiệt độ tiến nhiệt độ bắt đầu nóng chảy (6070C) Cịn đồ thị theo ngun tắc cánh tay đòn tiến nhanh đến giá trị đạt giá trị trước đạt đến nhiệt độ bắt đầu nóng chảy (6070C), điều khẳng định xác phương pháp cánh tay địn Đồng thời, số cơng trình nghiên cứu khẳng định phương trình Scheil cho kết có độ xác cao đáng tin cậy 100 Kết soi kim tương cho thấy rằng, chế tạo vật liệu bán lỏng có cấu trúc hạt dạng cầu, kích thước hạt đồng đạt cấp độ hạt mịn Đồng thời khẳng định rằng, để chế tạo vật liệu trạng thái bán lỏng hợp kim nhơm A5052 khuấy 6350C thích hợp Kết soi kim tương chứng minh khuấy trạng thái bán lỏng cấu trúc nhánh bị phá vỡ hoàn toàn, cấu trúc tế vi trạng thái khuấy không khuấy hoàn toàn khác Các kết cho thấy hạ nhiệt độ kim loại lỏng xuống nhiệt độ đường lỏng xuất trạng thái bán lỏng Tuy nhiên, để đạt vật liệu trạng thái bán lỏng phải có q trình khuấy đảo chế độ phù hợp nhằm đảm bảo pha rắn phân tán pha lỏng (dạng huyền phù) đảm bảo cho vật liệu trạng thái bán lỏng có xu hướng kết tinh dạng hạt hình cầu gia cơng tạo hình Ngồi ra, vật liệu bán lỏng cịn có ưu điểm hạn chế q trình ơxy hóa xâm nhập khí vào vật đúc q trình đúc thực đường lỏng vật liệu Kết đo độ cứng HB mẫu đúc khuôn cát mẫu đúc trạng thái bán lỏng nhiệt độ 6350C tăng từ 52HB đến 67HB (tương ứng với 28,8%) Nếu mẫu qua xử lý nhiệt đúc áp lực giá trị kết đạt cao Kết khẳng định khả chế tạo vật liệu trạng thái bán lỏng hoàn toàn thực điều kiện Việt Nam - Thành công đề tài phần bổ sung sở liệu hữu ích cho cơng nghệ chế tạo vật liệu từ trạng thái bán lỏng, lĩnh vực mà nhiều người quan tâm 5.1.2 Hạn chế đề tài - Do điều kiện thiết bị hạn chế, kinh phí hạn hẹp thời gian có hạn, nên đề tài dừng lại việc đúc thử nghiệm lấy mẫu kiểm tra Chưa áp dụng vào trình tạo hình sản xuất thực tế 101 - Do hạn chế thiết bị nên trình khống chế nhiệt độ theo ý muốn cịn gặp nhiều khó khăn, nhiều thời gian - Kết kiểm tra cho thấy mẫu đúc có lẫn số tạp chất từ trình thực nghiệm 5.2 Hướng phát triển đề tài - Nghiên cứu ứng dụng công nghệ chế tạo vật liệu trạng thái bán lỏng vào trình đúc tạo hình sản xuất rộng rãi thực tế - Nghiên cứu chế tạo thiết bị kiểm sốt nhiệt với độ xác ổn định cao - Nghiên cứu giải pháp khử tạp chất nhôm trạng thái bán lỏng - Thiết kế mô hình khép kín nấu luyện, khuấy đảo, tạo hình chế tạo vật liệu bán lỏng từ trạng thái lỏng - Chế tạo hệ thống khuấy kết hợp đồng khuấy điện từ khuấy TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đặng Vũ Ngoạn (chủ biên), Vật liệu kỹ thuật, Nxb Đại học quốc gia Tp Hồ Chí Minh, Tp Hồ chí Minh 2002 [2] Nguyễn Hữu Hồ - Lê Băng Sương (dịch), Cơ học chất lỏng, Nxb Giáo dục, Hà nội, 2001 [3] Trần Xoa – Nguyễn Trọng Khng – Hồ Lê Viên, Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hố chất, Nxb Khoa học Kỹ Thuật, Hà Nội, 1992 [4] Nguyễn Hữu Dũng, Hợp kim đúc, Nxb Khoa học Kỹ Thuật, Hà Nội, 2006 [5] N.I.Kôskin M.G Sirkêvich, Sổ tay vật lý sở, Nxb Mir, Matxcơva, 1987 [6] Nguyễn Cảnh, Quy hoạch thực nghiệm, Nxb Đại học Quốc gia Tp HCM, 2004 [7] Klaus Schwerdtfeger, Metallurgie des Stranggießens (4.Elektromagnetisches Rühre beim Strangggießen), Verlag Stahleisen mbH, Düsseldorf, 1992 [8] Tạp chí “Metallurgical science and Technology”– Vol.18 No.2, Teksid, 2000 [9] E Tzimas, A Zavaliangos, Evaluation of volume fraction of solid in alloys formed by semisolid processing - Journal of Materials Science 35, 2000 [10] Dipl.-Ing G Messmer, Simulation of a Thixoforging Process of Aluminium Alloys with Flow-3D, Institute for Matel Forming Technology, University of Stuttgart, [11] Evangelos Tzimas and Antonios Zavaliangos, Materials Selection for Semisolid Processing – Department of Materials Engineering – Drexel University, Materials and Manufacturing Processes, Vol 14, No.z, xxx– yyy, 1999 [12] Tim Basner, Rheocasting of Semi-Solid A357 Aluminum – United State Patent No.2000-01-0059, SAE World Congress, Detroit, Michigan, 2000 [13] S Kleiner, O Beffort, P.J Uggowitzer, Microstructure evolution during reheating of an extruded Mg–Al–Zn alloy into the semisolid state, Scripta Materialia 51, 2004 [14] Marko Zlokarnic, Stirring: theory and practice , WILEY – VCH [15] ASM International, ASM handbook Vol.15 – Casting [16] ASM International, ASM handbook Vol.2 – Properties and seliection nonferrous alloy and special purpose material [17] Chang-Qing Zheng, Alexandre Beaulieu, Alexandre Blender, Chee- Ang Loong, Optimisation of Semisolid-State Induction Heating of Rheocast Billet, National Research Council Canada [18] G.P Pires, M.H Robert, R Arieux, Studies on drawing of the aluminium A5052 alloy in the thixocast condition, Journal of Materials Processing Technology, 2004 [19] P Kapranos, Thixoforming Wrought Aluminium Alloys, Thixoforming Group, Advanced Manufacturing Research Centre, Department of Mechanical Engineering, Mappin Street, Sheffield, S1 3JD [20] Dr.–Ing Catrin Kammer, Goslar, Continuous casting of aluminium, TALAT 3210 – EAA – European Aluminium Association, 1999 [21] Z Fan, Semisolid metal processing, International Materials Reviews Vol 47 No 2, 2002 [22] Chris S Rice and Patricio F Mendez, Slurry-Based Semi-Solid Die Casting, Advanced Materials and Processes, 2001 [23] M Modigell, J.Kole, Rheological modeling on semi-solid metal alloys and simulation of thixocasting processes, Journal of Material Processing Technology 111, 2001 [24] H.Q Lin, J.G Wang , H.Y Wang, Q.C Jiang, Efect of predeformation on the globular grains in AZ91D alloy during strain induced melt activation (SIMA) process, Journal of Alloys and Compounds 431, 2007 [25] Mao Daheng, Wang Weijuan, Zhong Jue, Mao Yan, Effects of electromagnetic field on aluminum alloys liquid–solid continuous rheological structure evolution, Materials Science and Engineering A 385, 2004 [26] D.G Eskin, Suyitno b, L Katgerman, Mechanical properties in the semi-solid state and hot tearing of aluminium alloys, Progress in Materials Science 49, 2004 [27] D.N Li, J.R Lou, S.S Wu, Z.H Xiao, Y.W Mao, X.J Song, G.Z Wu, Study on the semi-solid rheocasting of magnesium alloy by mechanical stirring, Journal of Materials Processing Technology 129, 2002 [28] Deep Samanta, Nicholas Zabaras, Control of macrosegregation during the solidification of alloys using magnetic fields, International Journal of Heat and Mass Transfer 49, 2006 [29] O Besson, J Bourgeois, P.-A Chevalier, J Rappaz and R Touzani, Numerical Modelling of Electromagnetic Casting Process, Journal of Computational Physics 92, 1991 [30] Hsueh-I Chen, Jyh-Chen Chen, Jyun-Jhong Liao, The influence of shearing conditions on the rheology of semi-solid magnesium alloy, Materials Science and Engineering A 487, 2008 [31] Evangelos Tzimas, Antonios Zavaliangos, A comparative characterization of near-equiaxed microstructures as produced by spray casting, magnetohydrodynamic casting and the stress induced, melt activated process, Materials Science and Engineering A289, 2000 [32] C.G Kanga, S.M Leeb, B.-M Kim, A study of die design of semi- solid die casting according to gate shape and solid fraction, Journal of Materials Processing Technology 204, 2008 [33] M Perez, J.-C Barbé, Z Neda, Y Bréchet and L Salvo, Computer Simulation of The Microstructure and Rheology of Semi-Solid Alloys Under Shear, Acta Materialia 48, 2000 [34] A K Dahle and L Arnberg, Development of Strength in Solidifying Aluminium Alloys, Acta Materialia – Pergamon PII S1359- 6454(96)00203-O, 1996 [35] J Wannasin, R Canyook, R Burapa, L Sikong and M.C Flemings, Evaluation of solid fraction in a rheocast aluminum die casting alloy by a rapid quenching method, Scripta Materialia 59, 2008 [36] P Kapranos, T.Y Liu, H.V Atkinson, D.H Kirkwood, Investigation into the rapid compression of semi-solid alloy slugs, Journal of Materials Processing Technology 111, 2001 [37] S.H Han, C.G Kang, J.H Sung, Investigation of viscosity properties for rheology forming of AM50A magnesium alloy, Journal of Materials Processing Technology 187–188, 2007 [38] D Brabazon, D.J Browne, A.J Carr, Mechanical stir casting of aluminium alloys from the mushy state: process, microstructure and mechanical properties, Materials Science and Engineering A326, 2002 [39] H.V Atkinson, D Liu, Microstructural coarsening of semi-solid aluminium alloys, Materials Science and Engineering A496, 2008 [40] S Kleiner, O Beffort, A Wahlen, P.J Uggowitzer, Microstructure and mechanical properties of squeeze cast and semi-solid cast Mg–Al alloys, Journal of Light Metals 2, 2002 [41] M Kiuchi – Kiuchi Laboratory, Teikyou Heisei University, Tokyo, Japan and R Kopp – Institute of Metal Forming, RWTH Aachen University, Aachen, Germany, Mushy / Semi-Solid Metal Forming Technology - Present and Future [42] Weimin MAO, Yuelong BAI and Guoxing TANG, Preparation for Semi-Solid Aluminum Alloy Slurry under Weak Electromagnetic Stirring Conditions, Journal of Mater Sci Techno Vol 22 No.4, 2006 [43] M C Flemings, R G Riek and K P Young, Rheocasting, Materials Science and Engineering 25, 1976 [44] C.M Gourlay, A.K Dahle, Shear deformation at 29% solid during solidification of magnesium alloy AZ91 and aluminium alloy A356, Materials Science and Engineering A 413–414, 2005 [45] C.M Gourlay, B Meylan, A.K Dahle, Shear mechanisms at 0–50% solid during equiaxed dendritic solidification of an AZ91 magnesium alloy, Acta Materialia 56, 2008 [46] John W Gibbs and Patricio F Mendez, Solid fraction measurement using equation-based cooling curve analysis, Scripta Materialia 58, 2008 [47] C.G Kang, J.W Baeb, B.M Kim, The grain size control of A356 aluminum alloy by horizontal electromagnetic stirring for rheology forging, Journal of Materials Processing Technology 187–188, 2007 [48] Jessada Wannasin and Sangop Thanabumrungkul, Development of a semi-solid metal processing technique for aluminium casting applications, Songklanakarin J Science and Technology 30 (2), 215-220, Apr 2008 [49] A Maciel Camacho, H.V Atkinson, P Kapranos, B.B Argent, Thermodynamic predictions of wrought alloy compositions amenable to semi-solid processing, Acta Materialia 51, 2003 [50] Yimin Ruan, Joshua C Liu and Owen Richmond, A deforming finite element method for analysis of alloy solidification problems, Finite Elements in Analysis and Design 12, 1993 [51] S.N Samaras, G.N Haidemenopoulos, Modelling of microsegregation and homogenization of 6061 extrudable Al-alloy, Journal of Materials Processing Technology 194, 2007 [52] R N Hills and P H Roberts, A generalized scheil-pfann equation for a dynamical theory of a mushy zone, Institute of Geophysics and Planetary Physics, University of California, Los Angeles, U.S.A, 1988 [53] A T Dinsdale and P N Quested, The Viscosity of Aluminium and Its Alloys – A Review of Data and Models, NPL Materials Centre, National Physical Laboratory, Teddington, UK TW11 0LW [54] N J, Whisler and F Z Kattamis, Dendritic coarsening during solidificatton, Journal of Crisial Growth 15, 1972 [55] Merton C Fleming et al, United States Patent No.3902544, 1975 [56] Fumio Assuke, United States Patent No.5865240, 1975 [57] Merton C.Flemings and Sergio Gallo, United States Patent No.US2003/0079854A1, 2003 [58] Johnathan A Dantzig, Derek E Tyler, United States Patent No.4465118, 1984 [59] Joseph Winter, Johnathan A Dantzig, Derek E Tyler, United States Patent No.4434837, 1984 [60] Jean-Luc Meyer, United States Patent No.5219018, 1993 [61] James E.Kelly et al., United States Patent No.5178204, 1993 [62] Samuel M.D.Norville, United States Patent No.6432160, 2002 [63] Merton C Fleming et al, United States Patent No.3908650, 1976 [64] Tim Basner, Rheocasting of Semi-Solid A357 Aluminum, SAE 2000 World Congress Detroit, Michigan, March 6-9, 2000 Website: [65] http://www.wipo.int/tools/en/gsearch.html?cx=000395567151317721 298%3Aaqrs59qtjb0&cof=FORID%3A11&q=semi-solid#1283 [66] http://www.wipo.int/pctdb/en/content.jsp [67] http://db.vista.gov.vn/menu.aspx (Science@Direct) [68] http://www.thefreelibrary.com/Publications/A-i1 [69] www.cohocvietnam.org.vn/Tintuc/ [70] http://www.efunda.com/materials/alloys/aluminum/show_aluminum.c fm?ID=AA_5052&prop=all&Page_Title=AA%205052 [71] http://images.google.com.vn/images?gbv=2&ndsp=18&hl=vi&q=%2 2A5052%22&start=972&sa=N ... 2001 1.4 Mục tiêu nghiên cứu Khảo sát thực nghiệm, nghiên cứu so sánh phương pháp chế tạo vật liệu trạng thái bán lỏng từ hợp kim nhôm, mơ q trình chế tạo vật liệu trạng thái bán lỏng nhằm ứng dụng... đúc nhôm hợp kim nhôm nước chưa ứng dụng phương pháp chế tạo vật liệu trạng thái bán lỏng, hầu hết sở đúc nhôm hợp kim nhôm theo phương pháp truyền thống cải tạo chất lượng vật đúc từ nhôm hợp kim. .. việc nghiên cứu ứng dụng phương pháp chế tạo vật liệu trạng thái bán lỏng cần thiết hữu ích Trong phạm vi đề tài, luận văn chủ yếu nghiên cứu so sánh phương pháp chế tạo vật liệu trạng thái bán lỏng