短时电磁搅拌和细化剂制备7A04铝合金半固态浆料的研究

发布时间：2018-06-02 06:26

  本文选题：7A04铝合金 + 电磁搅拌　； 参考：《西南交通大学》2015年硕士论文

【摘要】：本文以7A04高强变形铝合金为研究对象,在大体积(一次制浆量≥5kg,坩埚直径约180mm)制浆的前提下,分别采用短时电磁搅拌(Short-time Electromagnetic Stirring,简称SEMS)、细化剂添加及二者的复合作用进行半固态流变浆料制备的研究,是为了实现变形铝合金在工业上大规模、低成本近净成形所做的探索性工作。本文系统的研究了短时电磁搅拌、细化剂添加及二者复合作用对7A04铝合金大体积半固态浆料的微观组织、浆料组织在坩埚径向上的分布、初生α-Al晶粒内主要物相组成及主要合金元素分布的影响规律。结果表明：在本文的实验条件下,随着浇注温度的降低,搅拌功率的增加、搅拌时间的延长,7A04铝合金半固态浆料组织的初生α-Al晶粒尺寸变得更细小,晶粒平均圆整度先增加后保持平稳。本文优化的短时电磁搅拌参数为浇注温度650℃,名义搅拌功率3kW,搅拌时间40s。在优化的参数下,短时电磁搅拌制备的7A04铝合金半固态浆料组织得到了细化和圆整化,浆料组织在坩埚径向上的不均匀分布得到了显著的抑制,在631℃下,其初生α-Al整体晶粒直径、平均圆整度分别为81μm和0.49,变异系数CV值仅为2.1%。添加Zr、Sc细化元素的7A04铝合金半固态浆料组织得到了显著的细化和圆整化。在631℃下,未电磁搅拌的7A04ZrSc铝合金半固态浆料组织的初生a-A1晶粒整体直径和平均圆整度分别为46μm和0.63,但浆料组织在坩埚径向上的均匀性仍有待提高。在短时电磁搅拌和细化剂复合作用下的7A04铝合金半固态浆料组织得到了强烈的细化和圆整化,浆料组织在坩埚径向上的不均匀分布得到了最大程度的抑制。在631℃,经短时电磁搅拌的7A04ZrSc铝合金半固态浆料组织的初生α-Al整体晶粒直径、平均圆整度、变异系数Cv值分别为36μm、0.68、0.8%。通过XRD物相分析结果得出：不同制浆方式对7A04铝合金半固态浆料的物相组成影响不大,主要物相均为a-Al相、MgZn2相和A12Cu相。通过EDS结果分析得出：短时电磁搅拌可以显著改善7A04铝合金半固态浆料中各主要合金元素在初生a-A1晶粒周围液相的堆积现象,降低主要合金元素在初生a-A1晶粒周围液相与晶内的浓度梯度,并大幅提高各主要合金元素在初生α-A1晶粒内的相对固溶度。
[Abstract]:In this paper, 7A04 high-strength deformed aluminum alloy was used as the research object, under the premise of large volume pulping (primary pulping volume 鈮，

本文编号：1967764