電磁懸浮熔煉對鑄造鋁硅合金顯微組織和性能的影響.pdf

1、電磁懸浮熔煉是依靠電磁力懸浮、加熱合金的同時(shí)又?jǐn)嚢枞垡旱囊环N快速熔煉方法。由于熔體不與器壁接觸，克服了來自坩堝內(nèi)壁的污染和異質(zhì)形核，被廣泛應(yīng)用于活潑金屬、高熔點(diǎn)材料和其它特種材料的熔煉與成形。 本論文選取AlSi20、ZL102和ZL101A三種鋁硅合金為原料，通過調(diào)節(jié)功率使其在三個(gè)不同溫度下進(jìn)行電磁懸浮熔煉。對熔煉出的鑄態(tài)試樣直接進(jìn)行顯微組織觀察，電子拉伸試驗(yàn)和硬度、密度測試，并與常規(guī)熔煉的合金進(jìn)行對比分析，研究電磁懸浮熔煉對

2、不同成分鋁硅合金顯微組織和性能的影響規(guī)律。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，電磁懸浮熔煉可以明顯細(xì)化合金的內(nèi)部組織，減少合金中氣孔、縮孔、夾雜物等鑄造缺陷。在電磁力懸浮和攪拌作用下，針片狀共晶硅被折斷、細(xì)化成短棒狀，組織間距減小，尖銳棱角被鈍化，均勻分散在基體中。同時(shí)ZL101A和ZL102合金中，枝晶狀初生a—Al逐漸細(xì)化成薔薇狀、橢球狀和球狀，等軸晶數(shù)量增多。在AlSi20合金中初生Si由粗大板塊狀轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小碎片狀，但在合金表面產(chǎn)生了初生Si

3、偏析層，中心部位出現(xiàn)少量非平衡凝固的細(xì)小初生α相。 電磁懸浮熔煉使合金的致密度和硬度都有大幅提高，AlSi20和ZL101A合金的塑性變形能力明顯增強(qiáng)，與常規(guī)熔煉試樣相比，抗拉強(qiáng)度提高了50％以上，延伸率提高到原來的2～3倍。但硅含量過高會(huì)對合金塑性和韌性產(chǎn)生不利影響。 研究還發(fā)現(xiàn)，熔煉出的合金頂面組織比底面和縱面更致密，晶粒細(xì)化程度更大。在三個(gè)不同熔煉溫度條件下，隨著輸出電流增大，晶粒開始不斷細(xì)化，超過一定電流值后，細(xì)