自孕育法流变压铸变形铝、镁合金研究

发布时间：2017-01-01 16:13

  本文关键词：半固态浆制备新技术——液相线铸造，由笔耕文化传播整理发布。

《兰州理工大学》 2012年

自孕育法流变压铸变形铝、镁合金研究

李艳磊  

【摘要】：采用自孕育法制备变形合金2024、AZ61半固态浆料，通过短时保温获得形貌更加圆整的适合流变成形的半固态浆料，并与传统压铸机相结合进行成形。实验结果表明： （1）自孕育法制备2024变形铝合金半固态浆料在短时等温保温过程中，保温温度625℃，保温时间为3min、5min后得到适合流变成形的半固态浆料，在整个保温过程中，初生α-Al相演变为球状颗粒，且初生相内部没有夹裹液相。进一步计算其平均晶粒尺寸为70.8μm、74.15μm，形状因子为1.32、1.42，固相率为43.57%、45.14%。 （2） AZ61镁合金半固态浆料在保温温度600℃，保温时间为3min时得到适合流变成形的半固态浆料，计算其平均晶粒尺寸为44.98μm，形状因子为1.37，固相率为37.73%。 （3）保温过程中半固态浆料整体处于过冷状态，温度场和浓度场均匀，提供了相对稳定的液-固界面，凝固潜热的释放，初生相颗粒处于生长状态。在此过程中，浆料中存留的一些枝晶在此过程中也发生形态演变，枝晶臂尖部慢慢变粗变圆，根部变细出现颈缩，直至熔断脱离。固相颗粒的熟化长大和固相颗粒间团聚成为影响浆料组织形貌的主要因素，从半固态浆料保温水淬组织可以看出，，经过保温，浆料中的小枝晶碎片、等轴晶和块状晶粒熟化为球形，大的固相颗粒长大,而小颗粒重熔，达到均匀组织的目的。 （4）流变成形2024铝合金凝固过程分为两个阶段：一次凝固过程和二次凝固过程。二次凝固过程可划分为三个阶段：初生α2相依附生长，爆发形核产生的初生α3相呈细小等轴晶状，共晶反应。流变成形2024铝合金中共晶组织存在的方式主要表现为共生生长方式，α（Al）相与θ-Al2Cu通过组元间的横向扩散来实现两相的交替生长，以“搭桥”方式来形成层片状共晶。 （5）对于变形合金2024、AZ61,无论在何种工艺条件下，均在结合力较小的的缺陷处起裂，裂纹沿着初生相颗粒边缘或二次凝固枝晶与基体间的边界扩展。对比金属型断口，裂纹扩展路径未发生明显变化，前者沿着初生相颗粒或二次凝固枝晶与基体间的边界扩展；后者沿着树枝晶晶界扩展。

【关键词】：
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TG249.2
【目录】：

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本文编号：230846