自孕育法流變壓鑄變形鋁、鎂合金研究.pdf

1、采用自孕育法制備變形合金2024、AZ61半固態(tài)漿料，通過短時保溫獲得形貌更加圓整的適合流變成形的半固態(tài)漿料，并與傳統(tǒng)壓鑄機相結合進行成形。實驗結果表明：
　　 (1)自孕育法制備2024變形鋁合金半固態(tài)漿料在短時等溫保溫過程中，保溫溫度625℃，保溫時間為3min、5min后得到適合流變成形的半固態(tài)漿料，在整個保溫過程中，初生α-Al相演變?yōu)榍驙铑w粒，且初生相內部沒有夾裹液相。進一步計算其平均晶粒尺寸為70.8μm、74.15

2、μm，形狀因子為1.32、1.42，固相率為43.57％、45.14%。
　　 (2)AZ61鎂合金半固態(tài)漿料在保溫溫度600℃，保溫時間為3min時得到適合流變成形的半固態(tài)漿料，計算其平均晶粒尺寸為44.98μm，形狀因子為1.37，固相率為37.73%。
　　 (3)保溫過程中半固態(tài)漿料整體處于過冷狀態(tài)，溫度場和濃度場均勻，提供了相對穩(wěn)定的液-固界面，凝固潛熱的釋放，初生相顆粒處于生長狀態(tài)。在此過程中，漿料中存留的一

3、些枝晶在此過程中也發(fā)生形態(tài)演變，枝晶臂尖部慢慢變粗變圓，根部變細出現(xiàn)頸縮，直至熔斷脫離。固相顆粒的熟化長大和固相顆粒間團聚成為影響漿料組織形貌的主要因素，從半固態(tài)漿料保溫水淬組織可以看出，經過保溫，漿料中的小枝晶碎片、等軸晶和塊狀晶粒熟化為球形，大的固相顆粒長大，而小顆粒重熔，達到均勻組織的目的。
　　 (4)流變成形2024鋁合金凝固過程分為兩個階段：一次凝固過程和二次凝固過程。二次凝固過程可劃分為三個階段：初生α2相依附生長

4、，爆發(fā)形核產生的初生α3相呈細小等軸晶狀，共晶反應。流變成形2024鋁合金中共晶組織存在的方式主要表現(xiàn)為共生生長方式，α(Al)相與θ-Al2Cu通過組元間的橫向擴散來實現(xiàn)兩相的交替生長，以“搭橋”方式來形成層片狀共晶。
　　 (5)對于變形合金2024、AZ61，無論在何種工藝條件下，均在結合力較小的的缺陷處起裂，裂紋沿著初生相顆粒邊緣或二次凝固枝晶與基體間的邊界擴展。對比金屬型斷口，裂紋擴展路徑未發(fā)生明顯變化，前者沿著初生相