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文檔簡介
1、隨著人們對我國稀土現(xiàn)狀的清醒認(rèn)識,對稀土本質(zhì)認(rèn)識的逐漸深化,國內(nèi)外在變質(zhì)工藝水平的明顯提高,稀土變質(zhì)劑的最佳加入量已逐漸向―微量化方向發(fā)展。本文以半固態(tài)加工中應(yīng)用廣泛的亞共晶鋁硅合金A356為研究對象,通過分別添加單一或是多元的稀土細(xì)化劑,找到最佳的稀土細(xì)化劑添加量,并揭示鋁-稀土共晶反應(yīng)對半固態(tài)鋁硅合金凝固組織的細(xì)化行為及變化規(guī)律。在此基礎(chǔ)上,再輔以低過熱度澆注、電磁攪拌等技術(shù),通過調(diào)節(jié)制漿工藝條件,在保證良好的合金組織與性能下,降低
2、稀土的加入量,以達(dá)到稀土―微量化的目的,并確定出該工藝中最合適的半固態(tài)漿料綠色制備工藝參數(shù),以形成高效、經(jīng)濟(jì)的半固態(tài)漿料綠色制備技術(shù)。
本文選用了稀土La對液態(tài)A356鋁合金進(jìn)行了細(xì)化處理,并在電磁攪拌技術(shù)下制備了半固態(tài)A356-La鋁合金漿料,研究了稀土La對半固態(tài)A356鋁合金初生相形貌的影響,并用分形維數(shù)對其初生相形貌進(jìn)行了表征。結(jié)果表明,添加適量的稀土 La可有效的改善半固態(tài)A356鋁合金初生相的形貌,本實驗中最佳稀土
3、添加量為0.4 wt.%。同時,經(jīng)過電磁攪拌的半固態(tài)A356鋁合金初生相形貌均比不攪拌的更佳。此外,實際的合金凝固組織具有分形特征,應(yīng)用分形幾何的原理來描述和分析半固態(tài)鋁合金中初生相的形貌變化規(guī)律甚至初生相形成機(jī)理是完全可能的。且不同工藝參數(shù)下所獲得的半固態(tài)鋁合金初生相形貌具有不同的分形維數(shù),隨著半固態(tài)初生相由樹枝狀向顆粒狀或球狀變化,其分形維數(shù)逐漸變小。
在此基礎(chǔ)上,利用不同澆注溫度、電磁攪拌技術(shù)制備了A356鋁合金半固態(tài)漿
4、料,研究了微量稀土下澆注溫度、電磁攪拌頻率和時間對半固態(tài)A356鋁合金初生相形貌及力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:通過優(yōu)化半固態(tài)制漿工藝條件減少稀土的加入量是可行的,實驗表明稀土微量化的合適工藝方案是:澆注溫度為630℃,電磁攪拌頻率為30Hz,攪拌時間為8s。此時,加入量為0.3%的稀土La細(xì)化效果和常規(guī)加入量為0.4%La的低過熱度澆注的相當(dāng),其力學(xué)性能也基本相同。
在上述最佳稀土微量化工藝方案下,本文選用了Al-Ce、Al-Y
5、中間合金及不同比例的含有La、Ce和Y的混合稀土對液態(tài)A356鋁合金進(jìn)行了細(xì)化處理,研究了最佳稀土微量化工藝方案下不同微量稀土對半固態(tài)A356鋁合金初生相形貌的影響。結(jié)果表明:在最佳稀土微量化工藝方案下,本實驗范圍內(nèi)最佳稀土Ce、Y的添加量分別為0.4 wt.%和0.5 wt.%。混合稀土的最佳加入量則為:0.2%La+0.3%Ce+0.4%Y,此時,該初生α相的平均等積圓直徑和平均形狀因子分別為81.10μm和0.78。通過半固態(tài)鋁合
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