内冷式搅拌法制备A319半固态浆料工艺研究

发布时间：2019-12-03 16:24

【摘要】：采用内冷式搅拌法制备了A319铝合金半固态浆料,研究了内冷块与铝合金液质量比、铝合金液温度、搅拌速度等工艺参数对半固态浆料显微组织的影响,分析了内冷式搅拌过程中半固态浆料的形成机理。结果表明,在内冷块与铝合金液质量比为5%、铝合金液温度为625℃、搅拌速度为1 100r/min时,可以制备出组织良好的半固态浆料,其中初生α-Al相平均晶粒尺寸和形状因子分别达到了59.7μm和0.74。提高内冷搅拌速度不仅能提高初生α-Al相的圆整度,还具有晶粒细化效应。
【图文】：

直读光谱仪测得其主要化学成分见表１。表１Ａ３１９铝合金的主要化学成分％ｗＢＳｉＣｕＭｇＦｅＭｎＴｉＺｎＡｌ６．１３．６０．２７０．３１＜０．０１＜０．０２０．０４余量Ａ３１９铝合金的液固两相共存温度区间为６０５～５５７℃。内冷式搅拌制备Ａ３１９半固态浆料在自制的半固态制浆机上进行，其结构见图１。图１内冷式半固态制浆机结构示意图１．底座２．升降导轨３．搅拌电机４．搅拌棒５．内冷块６．铝合金液１．２试验方法将Ａ３１９铝合金放置在石墨粘土坩埚内，在ＳＧ２－５－１２型坩埚电阻炉中熔炼，待合金熔化，温度达到７２０℃后精炼除气，静置２０ｍｉｎ后扒渣。将制浆机的搅拌棒固定到内冷块模具中间，取一定质量的铝合金液在内冷块模具中浇注出内冷块，冷却至室温待用。搅拌棒直径为８ｍｍ，在制浆过程中不会对铝合金液产生额外的搅拌作用。调整铝合金液温度，当铝合金液降到液相线以上１０～３０℃后保温１０ｍｉｎ，使其温度和成分均匀化。自电阻炉中取出坩埚并放置在厚度为３５ｍｍ的保温棉套内，打开搅拌电机并将内冷块插入铝合金液内开始制浆，制浆过程见图２。待内冷块完全熔化后，孕育５ｓ使熔体温度稳定后，用内径为２０ｍｍ、高为３０ｍｍ、壁厚为３ｍｍ的不锈钢取样杯取出一定量的半固态浆料立即淬入水中，以获得半固态浆料的组织形貌。试验过程中采用直径为３ｍｍ的Ｋ型热电偶测量铝合金液温度。通过改变内冷式搅拌制浆过程中铝合金液温度、内冷块与铝合金液质量比、搅拌速度等工艺参数，获得不同条件下半固态浆料的显微组织。试验工艺参数见表２。（ａ）浇注（ｂ

１２型坩埚电阻炉中熔炼，待合金熔化，温度达到７２０℃后精炼除气，，静置２０ｍｉｎ后扒渣。将制浆机的搅拌棒固定到内冷块模具中间，取一定质量的铝合金液在内冷块模具中浇注出内冷块，冷却至室温待用。搅拌棒直径为８ｍｍ，在制浆过程中不会对铝合金液产生额外的搅拌作用。调整铝合金液温度，当铝合金液降到液相线以上１０～３０℃后保温１０ｍｉｎ，使其温度和成分均匀化。自电阻炉中取出坩埚并放置在厚度为３５ｍｍ的保温棉套内，打开搅拌电机并将内冷块插入铝合金液内开始制浆，制浆过程见图２。待内冷块完全熔化后，孕育５ｓ使熔体温度稳定后，用内径为２０ｍｍ、高为３０ｍｍ、壁厚为３ｍｍ的不锈钢取样杯取出一定量的半固态浆料立即淬入水中，以获得半固态浆料的组织形貌。试验过程中采用直径为３ｍｍ的Ｋ型热电偶测量铝合金液温度。通过改变内冷式搅拌制浆过程中铝合金液温度、内冷块与铝合金液质量比、搅拌速度等工艺参数，获得不同条件下半固态浆料的显微组织。试验工艺参数见表２。（ａ）浇注（ｂ）内冷块插入铝合金液（ｃ）制浆（ｄ）获得半固态浆料图２内冷式搅拌法制备铝合金半固态浆料过程示意图表２试验工艺参数试验号内冷块与铝合金液质量比／％铝合金液温度／℃搅拌速度／（ｒ·ｍｉｎ－１）１３６２５８００２５６２５８００３７６２５８００４５６１５８００５５６３５８００６５６２５６００７５６２５１１００１．３显微组织分析在距试样底部８ｍｍ的位置切割试样，经粗磨、细磨、抛光后用体积分数为０．５％的ＨＦ水溶液腐蚀。在ＸＪＺ－６Ａ型光学显微镜上观察试样显微

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 毛卫民,赵爱民,云东,张乐平,康永林,钟雪友;1Cr18Ni9Ti不锈钢半固态浆料的制备和轧制[J];金属学报;2003年10期

2 宋怀江,皇志富,贺伟;倾斜冷却体法制备半固态浆料的研究现状[J];热加工工艺;2005年11期

3 吕书林;吴树森;戴维;朱泽明;毛有武;万里;;超声振动制备5052合金半固态浆料的研究[J];特种铸造及有色合金;2010年04期

4 朱文志;毛卫民;杨斌;宋晓俊;;蛇形通道浇注制备7075铝合金半固态浆料[J];特种铸造及有色合金;2013年02期

5 朱文志;毛卫民;涂琴;;蛇形通道浇注制备半固态浆料组织的演化[J];铸造;2014年04期

6 曾怡丹;石力开;张志峰;梁博;徐骏;;熔体分散混合法制备半固态浆料[J];中国有色金属学报;2008年04期

7 王家宣;李超;刘昭亮;李文杰;邱泽廷;;双超声处理对5083合金半固态浆料组织的影响[J];特种铸造及有色合金;2012年06期

8 陈正周;;工艺参数对引晶法制备半固态浆料组织的影响[J];有色金属科学与工程;2013年04期

9 谢礼志;吴树森;赵君文;毛有武;;机械振动法制备铝合金半固态浆料的研究[J];铸造技术;2007年11期

10 赵君文;吴树森;万里;陈启华;安萍;;超声场中金属半固态浆料组织的演化[J];金属学报;2009年03期

相关会议论文 前8条

1 杨浩强;谢水生;李雷;黄国杰;;阻尼冷管法制备半固态浆料过程的数值模拟与参数优化[A];北京机械工程学会2006年优秀论文集[C];2006年

2 杨浩强;谢水生;李雷;黄国杰;;阻尼冷管法制备半固态浆料过程的数值模拟与参数优化[A];2006年第二届七省区市机械工程学会科技论坛暨学会改革与发展研讨会论文集[C];2006年

3 张磊;董选普;李侃;张宗奎;王文俊;樊自田;;气泡搅拌法制备Al-Si合金半固态浆料组织演变[A];2010年中国铸造活动周论文集[C];2010年

4 毛卫民;赵爱民;云东;张乐平;钟雪友;;60Si_2Mn弹簧钢半固态浆料的制备研究[A];第八届全国塑性加工学术年会论文集[C];2002年

5 毛卫民;赵爱民;云东;张乐平;钟雪友;;60Si_2Mn弹簧钢半固态浆料的制备研究[A];第二届半固态金属加工技术研讨会论文集[C];2002年

6 杨玲;刘昌明;左宏志;;电磁搅拌制备ZL112Y铝合金流变半固态浆料的实验及模拟研究[A];2008重庆市铸造年会论文集[C];2008年

7 康永林;宋仁伯;李激光;王吉文;赵爱民;毛卫民;;半固态钢铁材料流变轧制的工艺研究及控制技术[A];第八届全国塑性加工学术年会论文集[C];2002年

8 康永林;宋仁伯;李激光;王吉文;赵爱民;毛卫民;;半固态钢铁材料流变轧制的工艺研究及控制技术[A];第二届半固态金属加工技术研讨会论文集[C];2002年

相关博士学位论文 前4条

1 赵君文;振动制备Al-Si合金半固态浆料及其组织与性能的研究[D];华中科技大学;2009年

2 张小立;铝、镁合金半固态浆料制备技术的研究[D];大连理工大学;2008年

3 郭洪民;半固态铝合金流变成形工艺与理论研究[D];南昌大学;2007年

4 王晓颖;非均质材料控制加热过程的组织演变与熔化行为[D];西北工业大学;2003年

相关硕士学位论文 前10条

1 何志坚;Al-23Si-4.5Fe-3Cu-lMg合金转棒诱导形核法半固态浆料制备及压铸成形[D];昆明理工大学;2015年

2 张岩峰;CuSn10合金半固态浆料转棒诱导形核法制备及其挤压铸造成形[D];昆明理工大学;2015年

3 王乾;倾转浇注法制备半固态浆料[D];南昌大学;2015年

4 黄持伟;铝合金半固态浆料连续制备装置研究[D];南昌大学;2014年

5 朱泽明;间接超声振动制备铝合金半固态浆料及其流变成形技术研究[D];华中科技大学;2010年

6 朱宏霞;功率超声制备铝合金半固态浆料及其微观组织形成机理研究[D];南昌航空大学;2008年

7 林冲;铝合金半固态浆料电磁搅拌下流场数值模拟及试验研究[D];武汉理工大学;2008年

8 王振一;7A09铝合金半固态浆料的流变剪切制备技术研究[D];哈尔滨工业大学;2014年

9 李虎;分段式过流冷却法装置的设计及其铝合金半固态浆料的制备研究[D];昆明理工大学;2012年

10 程琴;内部冷却法制备铝合金半固态浆料的研究[D];南昌大学;2012年

本文编号：2569257