環(huán)縫式電磁攪拌制備7A04鋁合金半固態(tài)漿料及壓鑄成形研究.pdf

1、變形鋁合金，因其強度高、塑性好、耐腐蝕等特點，在生產生活中獲得愈來愈廣泛的應用。流變成形能近凈成形出結構復雜的高性能零件。本文對7A04鋁合金流變壓鑄成形過程中的漿料制備、壓鑄成形、熱處理進行了全面的研究，對變形鋁合金流變成形的工業(yè)化生產具有一定的參考價值。
　　本文通過對傳統電磁攪拌爐進行簡單的改造而將其改進為環(huán)縫式電磁攪拌爐，通過連續(xù)降溫、連續(xù)攪拌的方式制備出了優(yōu)質的7A04鋁合金半固態(tài)漿料，并系統研究了攪拌時間、攪拌頻率對7

2、A04鋁合金半固態(tài)漿料的影響。結果表明:隨著攪拌時間的持續(xù)，7A04鋁合金漿料的降溫速度先增大，達到峰值后，再減小，最后趨于平穩(wěn)。隨著攪拌時間的延長，7A04鋁合金半固態(tài)漿料組織的圓整度先提高、然后降低、最后不斷提高，平均晶粒直徑先增大、然后減小、最后不斷增大。試驗過程中半固態(tài)非枝晶組織的形成分為:①枝晶狀初生α-Al顆粒生成與攪拌打碎枝晶狀初生α-Al顆粒動態(tài)平衡，②大量細小的枝晶狀初生α-Al顆粒爆發(fā)形核，③枝晶狀初生α-Al顆粒破

3、碎長大三個階段。在攪拌的0min-3min內不同攪拌頻率下的漿料組織質量相差不大，在攪拌的3min-6min內，攪拌頻率為5Hz時漿料組織質量最佳，其平均晶粒直徑40.46μm，平均圓整度0.48,在攪拌的6min-9min內，攪拌頻率為25Hz時漿料組織質量最佳，其平均晶粒直徑80.66μm，平均圓整度0.56。
　　在壓鑄成形階段自主開發(fā)了壓射速度測量裝置，對壓鑄成形過程中的壓射速度隨時間的連續(xù)變化過程進行了實時、精確的測量，

4、對壓鑄成形過程中壓射充頭的運動變化規(guī)律進行了清晰的描述，并研究了壓射速度對7A04鋁合金流變壓鑄件組織和性能的影響。結果表明:7A04鋁合金流變壓鑄件的初生α-Al(α1)的平均晶粒直徑和二次凝固α-Al(α3)的平均晶粒直徑均隨壓射速度的增大而減小，初生α-Al(α1)的圓整度和二次凝固α-Al(α3)的圓整度均隨壓射速度的增大而增大。隨著壓射速度從0.35m/s增大到0.63m/s，7A04鋁合金流變壓鑄件的密度、硬度、抗拉強度均先

5、增大后減小。壓射速度太快時流變壓鑄件卷氣增多，流變壓鑄件的性能下降，壓射速度太慢時，流變壓鑄件中初生α-Al(α1)與二次凝固α-Al(α3)的平均晶粒直徑增大，流變壓鑄件的性能下降，流變壓鑄成形過程中要選取最佳的壓射速度，本試驗中壓射速度為0.58m/s時流變壓鑄件的性能最佳。
　　通過直接時效(120℃/24h)、常規(guī)固溶+時效(470℃/1h+120℃/24h)、強化固溶+時效(455℃/2h+480℃/1h+120℃/24