熔體等溫處理法制備AlSi7Mg合金半固態(tài)坯料的研究.pdf

1、半固態(tài)金屬加工技術(shù)被認(rèn)為是21世紀(jì)最具有發(fā)展前途的近凈成形技術(shù)之一，其關(guān)鍵環(huán)節(jié)是半固態(tài)漿料的制備。本文針對非攪拌法制備半固態(tài)金屬漿料具有的特點(diǎn)，采用等溫?zé)崽幚矸ㄖ苽銩lSi7Mg合金半固態(tài)金屬漿料，研究了該方法對非枝晶半固態(tài)漿料組織的影響因素。此外，本文還采用了近年來開發(fā)的超聲波處理法制備AlSi7Mg合金半固態(tài)金屬漿料，獲得了理想的工藝參數(shù)。 通過對AlSi7Mg合金在液相線附近不同的溫度下保溫，研究了其凝固組織形態(tài)的演變規(guī)律

2、。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在600～650℃之間不同的溫度下對AlSi7Mg合金保溫30min處理，隨著保溫溫度的降低，初生α相逐漸由發(fā)達(dá)的樹枝晶向薔薇狀枝晶和粒狀晶轉(zhuǎn)變，在605℃保溫30min，可得到尺寸較小、分布均勻的粒狀初生α相，而在605℃以下保溫時，初生α相又開始向薔薇狀形態(tài)演變。而對AlSi7Mg合金在相同的605℃溫度下進(jìn)行不同時間的保溫處理，結(jié)果顯示：隨著保溫時間由10min延長到60min，初生α相的形態(tài)經(jīng)歷了由不規(guī)則的枝晶到均

3、勻的粒狀等軸晶再到薔薇狀組織的轉(zhuǎn)變過程。在等溫處理前對合金進(jìn)行變質(zhì)處理能明顯改善合金的組織，能使晶粒的尺寸減小約一倍。 采用變質(zhì)處理結(jié)合固相重熔的方法制備AlSi7Mg合金半固態(tài)金屬漿料，研究了未變質(zhì)合金和變質(zhì)合金在重熔過程中，組織轉(zhuǎn)變的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：未變質(zhì)合金和變質(zhì)合金中的初生α相組織經(jīng)過等溫重熔處理都可以由枝晶態(tài)演化成粒狀球形顆粒組織，但變質(zhì)合金的非枝晶轉(zhuǎn)變更容易，需要的時間更短，獲得的非枝晶組織更優(yōu)化。合金在等溫重熔

4、處理時，晶粒的形態(tài)跟溫度和時間有重要關(guān)系，重熔溫度越高，晶粒演化速度越快，晶粒尺寸越??；隨著重熔時間的延長，晶粒先演化為球形顆粒，時間過長，晶粒又會發(fā)生粗化。 采用超聲波處理法制備AlSi7Mg合金半固態(tài)金屬漿料，研究了超聲波處理工藝參數(shù)對合金組織的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在AlSi7Mg合金熔體等溫處理中導(dǎo)入超聲波能有效阻止枝晶組織的形成，可以得到理想的球形顆粒組織。超聲波導(dǎo)入溫度對合金組織的形態(tài)有重要影響，在680℃左右導(dǎo)入超聲