雙振頭功率超聲處理A356半固態(tài)漿料組織演變研究.pdf

1、半固態(tài)成形技術(shù)作為二十一世紀(jì)前沿性金屬加工技術(shù),獲得均勻細(xì)小的球狀初晶組織一直是許多研究者孜孜以求的工作目標(biāo)。目前,半固態(tài)漿料的制備方法多種多樣,國內(nèi)外的研究者們也提出了各自不同的制漿方法,其中間接功率超聲法以其無污染、效率高、工藝流程簡單等優(yōu)點成為新型的先進(jìn)環(huán)保技術(shù),也是研究的重點。
　　本課題設(shè)計了一套漏斗型雙振頭功率超聲裝置,并利用該裝置制備了A356鋁合金半固態(tài)漿料,研究了相關(guān)工藝參數(shù)對半固態(tài)微觀組織的影響規(guī)律。漏斗型雙振

2、頭超聲處理裝置對A356鋁合金熔體制備半固態(tài)組織有明顯的細(xì)化和球化作用。漏斗角度為45°時,最佳的澆注溫度為610℃。澆注溫度為610℃時,進(jìn)行水淬后的漿料邊緣顯微組織中的初生α–Al的形貌最好,晶粒尺寸為29μm,分布最為均勻,球化效果也最為明顯,其平均形狀因子為0.84。當(dāng)澆注溫度為620℃時,水淬后半固態(tài)A356鋁合金漿料的中心顯微組織中的初生α–Al的晶粒尺寸為32μm,平均形狀因子為0.78,且中心組織與邊緣組織的溫差在10℃

3、左右。相同澆注溫度下,流道上凝料的半固態(tài)A356鋁合金漿料的顯微組織中的初生α–Al的形貌以及晶粒大小大部分都介于水淬后的邊緣金相組織和中心金相組織之間。
　　根據(jù)超聲振動裝置使半固態(tài)漿料得到明顯細(xì)化晶粒的實驗結(jié)果,探討了超聲效應(yīng)對半固態(tài)熔體的結(jié)晶過程的影響。在異質(zhì)形核過程中,熱效應(yīng)提供了更大的能量起伏,力學(xué)效應(yīng)提供了更大的結(jié)構(gòu)起伏,從而促使異質(zhì)形核的形核率提高,且力學(xué)效應(yīng)和聲流效應(yīng)比熱效應(yīng)引起的作用更加顯著。液相中的質(zhì)點向晶胚運