鋁硅合金半固態(tài)初生相形貌分形特征的研究.pdf

1、半固態(tài)成形技術(shù)以其高效、節(jié)能、近凈形生產(chǎn)以及成形件性能高等諸多優(yōu)點(diǎn),已成為21世紀(jì)最具發(fā)展前景的金屬成形工藝之一,得到了人們的廣泛關(guān)注。獲得細(xì)小、均勻的初生球狀組織是整個(gè)半固態(tài)加工技術(shù)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。因此,本文針對(duì)工業(yè)上廣泛應(yīng)用的亞共晶成分的鋁硅A356合金,采用低過(guò)熱度澆注技術(shù)制備半固態(tài)試樣,研究其凝固組織演變規(guī)律。同時(shí),對(duì)亞共晶鋁硅合金半固態(tài)初生相形貌的分形維數(shù)、形狀因子和等積圓直徑進(jìn)行了計(jì)算,為定量描述半固態(tài)的微觀(guān)組織提供依據(jù)。

2、r>　　研究結(jié)果表明:A356合金在580℃和585℃的溫度下保溫,隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng),其初生α-Al演變特征為:排列成枝晶的大塊狀組織—薔薇狀的塊狀晶—大小不均的近球狀或顆粒狀組織—圓形度較好的球狀或顆粒狀組織。580℃保溫效果好于585℃保溫。
　　在材料科學(xué)中,金相的不規(guī)則程度可用分形維數(shù)來(lái)描述,常規(guī)的方法通過(guò)人工測(cè)量進(jìn)行,誤差較大。利用MATLAB的圖像處理和數(shù)值計(jì)算功能,對(duì)半固態(tài)A356鋁合金實(shí)驗(yàn)后用光學(xué)顯微鏡得到的金相

3、圖片進(jìn)行處理,得到半固態(tài)晶粒邊界的二值圖像。編制MATLAB程序,統(tǒng)計(jì)以不同像素?cái)?shù)量為邊長(zhǎng)的正方形覆蓋二值圖像時(shí)的個(gè)數(shù),根據(jù)正方形塊的尺寸與正方形塊個(gè)數(shù)之間的關(guān)系,確定圖像的計(jì)盒維數(shù)。并計(jì)算圖像中晶粒的面積與周長(zhǎng),根據(jù)他們之間的數(shù)學(xué)關(guān)系,求出形狀因子和等積圓直徑。以此來(lái)定量說(shuō)明半固態(tài)的微觀(guān)組織。結(jié)果表明:分形維數(shù)越大的組織,其組織越復(fù)雜,邊界越粗糙;分形維數(shù)越小,則圓形度越好,邊界越平滑,其形狀因子和等積圓直徑也隨之降低。
　　本