半固態(tài)過共晶鋁硅合金的電磁攪拌工藝與性能研究.pdf

1、過共晶鋁硅合金具有低密度、良好的熱穩(wěn)定性和高耐磨性，是一種理想的耐磨耐熱材料。過共晶鋁硅合金在耐磨性能和物理性能上的優(yōu)勢性隨著硅含量的增加而更加明顯，但同時其力學(xué)性能低、切削性能差的缺點也變得非常突出，使大過共晶鋁硅合金的應(yīng)用受到限制。半固態(tài)金屬成形技術(shù)作為一項新興的金屬成形技術(shù)，是一種具有巨大發(fā)展?jié)摿Φ募庸ぜ夹g(shù)。本文利用實驗室自行研制的電磁攪拌裝置，對過共晶鋁硅合金進行了等溫電磁攪拌實驗和連續(xù)冷卻電磁攪拌實驗，考察了溫度、攪拌時間、冷

2、卻速度、攪拌功率等工藝參數(shù)對合金微觀組織的影響規(guī)律。 研究結(jié)果表明：電磁攪拌取得了較好的效果，攪拌20min～30min時，初生硅的尺寸明顯變小，分布更加均勻，初生硅的邊角更加鈍化，細化后的初生硅粒子均勻分布到周圍的基體上。 等溫電磁攪拌時，等溫溫度在580℃時，熔體的過冷度較600℃時大，熔體的固相率高，有利于初生硅相互碰撞和摩擦，使初生硅更加細小均勻。但低溫也有其負面影響，在攪拌時間過長時，初生硅容易團聚長大。連續(xù)冷

3、卻電磁攪拌時，在攪拌時間超過30min后，初生硅會團聚長大。隨著冷卻速度的增大，合金熔體的過冷度也增大，會析出更多的晶核，使初生硅的尺寸變小，因此在相同攪拌時間條件下，冷卻速率越大，攪拌破碎后的初生硅越細小。但如果冷卻速度過大會使攪拌時間受到限制，因此不能使冷卻速度過大。在其它攪拌條件相同的情況下，攪拌功率提高后，電磁攪拌產(chǎn)生的剪切作用力增強，對初生硅的作用力更大；而且攪拌功率提高后，合金熔體的旋轉(zhuǎn)速度增加，初生硅粒子碰撞的幾率增加，使