自孕育法流變壓鑄變形鋁、鎂合金研究.pdf

1、采用自孕育法制備變形合金2024、AZ61半固態(tài)漿料，通過短時保溫獲得形貌更加圓整的適合流變成形的半固態(tài)漿料，并與傳統(tǒng)壓鑄機(jī)相結(jié)合進(jìn)行成形。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：
　　 (1)自孕育法制備2024變形鋁合金半固態(tài)漿料在短時等溫保溫過程中，保溫溫度625℃，保溫時間為3min、5min后得到適合流變成形的半固態(tài)漿料，在整個保溫過程中，初生α-Al相演變?yōu)榍驙铑w粒，且初生相內(nèi)部沒有夾裹液相。進(jìn)一步計算其平均晶粒尺寸為70.8μm、74.15

2、μm，形狀因子為1.32、1.42，固相率為43.57％、45.14%。
　　 (2)AZ61鎂合金半固態(tài)漿料在保溫溫度600℃，保溫時間為3min時得到適合流變成形的半固態(tài)漿料，計算其平均晶粒尺寸為44.98μm，形狀因子為1.37，固相率為37.73%。
　　 (3)保溫過程中半固態(tài)漿料整體處于過冷狀態(tài)，溫度場和濃度場均勻，提供了相對穩(wěn)定的液-固界面，凝固潛熱的釋放，初生相顆粒處于生長狀態(tài)。在此過程中，漿料中存留的一

3、些枝晶在此過程中也發(fā)生形態(tài)演變，枝晶臂尖部慢慢變粗變圓，根部變細(xì)出現(xiàn)頸縮，直至熔斷脫離。固相顆粒的熟化長大和固相顆粒間團(tuán)聚成為影響漿料組織形貌的主要因素，從半固態(tài)漿料保溫水淬組織可以看出，經(jīng)過保溫，漿料中的小枝晶碎片、等軸晶和塊狀晶粒熟化為球形，大的固相顆粒長大，而小顆粒重熔，達(dá)到均勻組織的目的。
　　 (4)流變成形2024鋁合金凝固過程分為兩個階段：一次凝固過程和二次凝固過程。二次凝固過程可劃分為三個階段：初生α2相依附生長

4、，爆發(fā)形核產(chǎn)生的初生α3相呈細(xì)小等軸晶狀，共晶反應(yīng)。流變成形2024鋁合金中共晶組織存在的方式主要表現(xiàn)為共生生長方式，α(Al)相與θ-Al2Cu通過組元間的橫向擴(kuò)散來實(shí)現(xiàn)兩相的交替生長，以“搭橋”方式來形成層片狀共晶。
　　 (5)對于變形合金2024、AZ61，無論在何種工藝條件下，均在結(jié)合力較小的的缺陷處起裂，裂紋沿著初生相顆粒邊緣或二次凝固枝晶與基體間的邊界擴(kuò)展。對比金屬型斷口，裂紋擴(kuò)展路徑未發(fā)生明顯變化，前者沿著初生相