汽车零部件毛坯精化技术方向
1) 汽车空调机配件用半固态高强耐热铝硅合金及制备技术的研究
    该项目得到辽宁省教育厅重点实验室项目《汽车空调机配件用半固态高强耐热铝硅合金及制备技术的研究》(20060394)的资助。主要研究内容：(1)设计并通过试验确定汽车空调机配件用半固态高强耐热合金化铝硅合金的成分（包括主加元素、微量元素、变质与细化元素）；(2)设计一种制备半固态坯料的复合处理装置，并研究该装置制备非枝晶组织的形成机理，建立半固态组织演化过程的物理模型，在此基础上确定出最佳的工艺参数；(3)对所设计的汽车空调配件用铝硅合金半固态坯料重熔组织演变规律进行研究。(4)提供新型铝硅合金半固态坯料适于小批量生产的制备工艺。研究结果：(1)根据汽车空调配件的使用性能的要求并结合半固态加工的特点设计了适于半固态加工的汽车空调配件用高强耐热Al10.5Si2.5Cu1.0MgMn准共晶铝硅合金成分及细化变质工艺，为半固态材料设计提供了一种新的方法，丰富了半固态材料设计理论；(2)提出了倾斜冷却板与机械振动复合处理制备半固态坯料的新方法，丰富了半固态坯料制备理论；在此基础上，研究了倾斜冷却板与机械振动叠加处理铝硅合金熔体获得非枝晶组织的工艺、形成机理，最终确定出了最佳的坯料制备工艺参数；(3)研究出Al-10Si-3Cu-1Mg准共晶铝硅合金半固态坯料重熔组织演变规律；确定出了加热重熔的最佳工艺参数；(4)采用半固态成型技术制备出汽车制冷机活塞和斜盘铝件；(5)提供了新型铝硅合金半固态坯料适于小批量生产的制备工艺。
2)轿车外车身用6111铝合金板的织构演变
    本课题着重研究6111铝合金板材在轧制和固溶处理（再结晶）过程中的织构演变规律，为调控织构组态，改善深冲性能奠定基础。主要研究结果及结论如下。随轧制形变增加，晶粒取向逐渐向b取向线汇聚，最终形成很强的b取向线织构。随道次压下量提高，a取向线上的取向密度值明显增加，导致形变织构的黄铜型特征加强。另外，当道次压下率和轧制几何因数均大于一定程度时，6111铝合金薄板的表层会形成较强的{001}<110>织构。冷轧前的析出状态对6111铝合金的再结晶织构有明显影响的影响。当析出相细小弥散时，再结晶织构由较弱的{001}<UVW>组分和{011}<344>组分构成；随析出相粒子的粗化，再结晶织构中绕法向旋转15°-20°的立方组分和{011}<344>组分的取向密度逐渐升高，最终由较强的绕轧向旋转约15°-20°的立方组分和{011}<344>组分构成。再结晶温度对6111铝合金再结晶织构的组成没有明显影响。随冷轧形变量提高，再结晶织构的取向密度不断增加；快速加热（盐浴炉）再结晶退火后，再结晶织构很弱，几乎为随机织构，而且晶粒细小，为等轴晶粒。
3)A390斜盘组织细化及近终成形工艺开发
    A390过共晶铝硅合金具有良好的综合性能，然而该合金结晶组织中初生Si 颗粒呈粗大的板片状,分布不均匀,会显著降低过共晶铝硅合金的力学性能、耐磨性和切削加工性能。解决这一问题的关键在于对合金组织进行细化处理。本项目采用液态模锻制坯技术，在P变质的基础上，对合金熔体进行高压凝固制坯，可以将初晶硅尺寸控制在20－25mm。不但提高了材料的性能，也简化了成型工艺，降低了成本。
本项目的前期工作基础是共晶铝硅合金斜盘，制备工艺在均匀化及挤压过程需要大量的能源消耗，两次下料和挤压压余增加了材料消耗，增加了成本，且挤压过程虽能细化共晶组织，但对过共晶铝硅合金中的初晶硅几乎没有细化作用，对材料的耐磨性没有提高。新工艺在搅拌后定量浇入金属模具中，保压凝固后脱模，大大缩短了工艺流程，避免了反复加热与下料，减少了能源和原材料消耗，降低了生产成本，实现了短流程近终成型。集成了液态模锻工艺凝固组织细化与直接液锻制坯的高性能和高效率。
4)对向剪切搅拌法制备铝合金半固态材料
    采用自行设计并制造了小型等温低速双向搅拌制备半固态浆料装置，以AlSi7Mg合金为研究对象，探讨等温低速双向旋转法制备AlSi7Mg合金半固态浆料的可行性及工艺参数对半固态浆料组织的影响规律。
采用双向旋转法或双向-交替旋转法时，100~200r/min；液相线以下15~35℃，4~10min均能获得细小均匀的近球形组织，但以采用双向-交替旋转法，100r/min； 600℃；4min的工艺条件为最佳技术参数。增大搅拌速度有利于提高晶粒圆整度，细化晶粒组织，但生成的晶粒同相邻的晶粒迅速接连，随着搅拌时间的延长，容易得到初生相尺寸较大的半固态组织。搅拌温度高于液相线温度615℃，有效形核的时间增加造成其形核数目降低，而低于液相线温度35℃以下，合金熔体不能很好的流动，双向旋转的交错剪切作用不能实现，直接影响半固态浆料的质量。搅拌时间5min，搅拌混合作用未充分发展，初生相粗大，组织不均匀，搅拌时间15min，同样会由于初生相间由于碰撞焊合而形成较大的初生相。采用双向-交替搅拌方式增加合金熔体的混合对流运动强度，在100r/min和4min条件下即可获得理想的半固态组织，增加搅拌速度至200r/min对进一步提高搅拌速度对产生球形晶粒没有太大影响，只是利用搅拌消除过热，促进合金形核固化。
    双向旋转制浆工艺中晶核的来源主要为合金熔体在双向旋转搅拌产生的低温度梯度现象下瞬态大量形核和合金熔体的自身结晶过程中产生的晶核经双向旋转搅拌后成为脱落游离晶核。游离晶核在双向旋转搅拌产生的“摩擦球化”和“抑制生长”作用下逐渐趋于球形或近球形。