ZA27合金自孕育流变压铸显微组织及凝固行为

发布时间：2020-02-25 07:57

【摘要】：采用自孕育法制备ZA27半固态浆料,研究流变压铸成形过程中的显微组织及凝固行为。结果表明:ZA27半固态浆料在480℃等温保温3 min,能够制备出细小、圆整、分布均匀的初生α(Al)晶粒,平均晶粒尺寸52.32μm。浆料在成形过程中发生液相偏析,在受力较大部位,二次颗粒长成"蠕虫状"。剩余液相在铸件不同部位的凝固方式不同,但都没有粗大的树枝晶存在。在冷却速率较小的部位,二次凝固方式主要为依附初生晶粒生长,在共晶组织中有包晶β相析出。在冷却速率较大部位主要为形核凝固,二次晶粒数目多,共晶组织细小。二次晶粒既能够以富Zn的α(Al)相形核,也可以直接以β相形核生长。Cu富集在共晶η相中。
【图文】：

用C2Cl6进行除气、除渣，并静置。待熔体温度降至510℃，将熔体直接浇入预热温度为200℃的金属型模具中，，自然冷却后制备d15mm×150mm的金属棒料，加工成5mm×5mm×5mm的小颗粒状的孕育剂，将其表面用超声波清洗，烘干后待用。将同种成分的ZA27合金熔化精炼静置后，控制熔体温度为560℃，将5%的自孕育剂加入到熔体中并迅速搅拌，然后浇入导流器，过导流器后流入浆料收集器。使用热电偶测温，测得导流器入口和出口处的温度分别为520℃和480℃。将收集到的浆料在480℃分别等温保温0、3、5、10min后水淬取样。图1所示为自孕育流变制浆工艺示意图[16]。图1自孕育流变制浆工艺示意图Fig.1Schematicdiagramofslurrypreparedbyself-inoculationrheologicaldiecasting选取480℃等温保温3min的浆料作为压铸试验浆料，进行压铸试验。压室预热200℃，模具预热200℃，压铸速度1.2m/s，增压速度为1.6m/s，压铸件厚度2mm，料柄直径为d80mm。在压铸件不同部位取样(见图2)以研究流变压铸成形过程和凝固行为。将上述水淬、压铸试样预磨、抛光后，用4%HNO3(体积分数)水溶液腐蚀。使用MEF-3金相显微镜观察金相组织，使用Image-ProPlus5.0软件测定晶粒尺寸、形状因子(越接近1越圆整)和初生α(Al)相固相分数，使用FED450型扫描电镜做BSED及EDS分析。2实验结果2.1ZA27铸造合金半固态浆料水淬组织图3所示为半固态浆料在480℃分别保温0、3、图2半固态压铸件宏观形貌及取样部位Fig.2Macrostructureofsemi-soliddiecastingsampleandsamplingpositions5、10min的水淬组织。由图3可以看出，ZA27熔体加入自孕育剂并迅速流过导流器后，能够制备出蔷薇状或细小树枝状初生α(Al)晶粒。再经过等温保温，初生α(Al)枝晶臂熔断，熟化，可以

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本文编号：2582683