工藝參數(shù)對(duì)半固態(tài)鋁合金漿料組織的影響.pdf

1、利用自主開發(fā)的低轉(zhuǎn)速、具有合理熱交換條件的輸送管制備半固態(tài)鋁合金漿料(LSPSF工藝)，在保證低過熱熔體流經(jīng)輸送管時(shí)不結(jié)皮的條件下，以熔體流經(jīng)輸送管末端的溫度和漿料微觀形貌為目標(biāo)參數(shù)，采用正交試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)試驗(yàn)，研究澆注條件(主要考慮澆注溫度)和輸送管控制參數(shù)(包括：傾斜角度、旋轉(zhuǎn)速度、預(yù)熱溫度)對(duì)半固態(tài)漿料組織的影響。 結(jié)果表明：澆注條件和轉(zhuǎn)管換熱條件對(duì)半固態(tài)漿料的晶粒形貌和晶粒尺寸有非常明顯的影響。適當(dāng)?shù)蜏貪沧⒌脑嚇咏M織為細(xì)小

2、的球狀結(jié)構(gòu)，而高溫澆注的試樣，漿料在輸送管中形成的大量晶核被熔化，在離開輸送管口時(shí)未能存活下來，組織形貌表現(xiàn)為粗大的枝晶。當(dāng)澆注溫度為合金液相線以上50℃左右，在20℃左右的區(qū)間內(nèi)均可獲得理想的半固態(tài)組織，有利于現(xiàn)場(chǎng)操作和工藝推廣。輸送管轉(zhuǎn)速對(duì)半固態(tài)組織的影響也很大，轉(zhuǎn)速過快或過慢都不利于組織的近球形生長(zhǎng)。 澆注溫度和輸送管轉(zhuǎn)速通過交互作用影響合金熔體流經(jīng)輸送管時(shí)的溫度分布，進(jìn)而影響有效形核數(shù)目，最終影響初生相的形態(tài)和尺寸。只有

3、澆注溫度與輸送管速度達(dá)到良好地匹配時(shí)，才能顯著地提高有效形核數(shù)目，進(jìn)而獲得優(yōu)質(zhì)的半固態(tài)漿料。此外，輸送管的傾角、尺寸和金屬液的流量等參數(shù)對(duì)控制漿料的質(zhì)量也十分重要。 采用power-law黏度模型描述半固態(tài)漿料的流變特性，應(yīng)用專業(yè)鑄造模擬軟件平臺(tái)ProCASTTM和有限差分(AnyCastingTM)數(shù)值模擬技術(shù)，研究了不同澆注條件和輸送管換熱條件下，A356合金漿料在制備過程中的流動(dòng)特性和溫度場(chǎng)分布狀況。 通過試驗(yàn)驗(yàn)證