鋁合金電磁流變鑄造的基礎(chǔ)研究.pdf

1、為了節(jié)約有限的能源和保護(hù)地球環(huán)境,人們開始提出汽車的輕量化和材料的再生利用等問題.電磁半固態(tài)鑄造能有效地提高鋁合金件的性能并在很大程度上減輕鑄件的重量,因而得到了工業(yè)上的青睞.為了給工業(yè)生產(chǎn)提供理論指導(dǎo),推動(dòng)其在工業(yè)上進(jìn)一步應(yīng)用.本文根據(jù)需要研制了電磁攪拌器,對(duì)電磁攪拌下合金熔體的性質(zhì)和Al-24％Si過共晶合金的組織進(jìn)行了研究,并重點(diǎn)研究了各試驗(yàn)參數(shù)對(duì)Al-6.6％Si亞共晶合金凝固組織的影響.結(jié)果表明:Al-24％Si過共晶合金在電

2、磁攪拌下出現(xiàn)了非攪拌凝固中所沒有的α-Al相晶粒,且在降溫速率為10℃/min時(shí),初生硅呈簇狀分布在基體上,當(dāng)降溫速率達(dá)到60℃/min時(shí),初生硅呈點(diǎn)狀分布在基體上,并且α-Al相晶粒尺寸變小;Al-6.6％Si亞共晶合金在電磁攪拌作用下的凝固過程中首先析出枝晶狀α-Al相,樹枝晶在混合機(jī)制作用下發(fā)生斷裂,混合斷裂機(jī)制即合金液在電磁攪拌作用下凝固時(shí),首先析出的枝晶因攪拌力的作用在枝晶根部發(fā)生彎曲,導(dǎo)致枝晶根部產(chǎn)生位錯(cuò),位錯(cuò)聚集,位錯(cuò)的合

3、并和塞積,形成根部頸縮,電磁力、位錯(cuò)和熱起伏為根部提供足夠的能量,導(dǎo)致了枝晶從根部迅速斷裂;隨著攪拌強(qiáng)度的增大和降溫速率的降低,Al-6.6％Si亞共晶合金所得到的非枝晶α-Al相晶粒變得越來越細(xì)小;當(dāng)Al-6.6％Si亞共晶合金熔體的溫度降低到大約620℃后,合金液內(nèi)的α-Al相晶粒迅速合并長大,單位體積內(nèi)的α-Al晶粒個(gè)數(shù)大幅度降低.最后通過對(duì)不同鑄造條件下凝固的合金進(jìn)行力學(xué)性能研究分析,結(jié)果表明無論是Al-24％Si過共晶合金還是