ZL201合金半固態(tài)觸變壓鑄及數(shù)值模擬.pdf

1、金屬半固態(tài)成形技術(shù)具有成形件組織致密、力學(xué)性能高、模具壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)過30多年的發(fā)展已經(jīng)取得了重要的進(jìn)展，并將成為21世紀(jì)最有前途的金屬材料成形技術(shù)之一。 本文以ZL201合金為研究對(duì)象，系統(tǒng)研究了半固態(tài)坯料的制備、二次加熱、數(shù)值模擬、觸變壓鑄以及固溶時(shí)效，并取得了以下研究成果： 采用近液相線半連續(xù)鑄造技術(shù)制備的ZL201合金半固態(tài)坯料的微觀組織為大量的等軸晶和少量細(xì)小枝晶；當(dāng)電磁場(chǎng)頻率為30Hz時(shí)，低頻電磁攪拌半連續(xù)

2、鑄造制備的ZL201合金半固態(tài)坯料的微觀組織為均勻、細(xì)小的非枝晶。 二次加熱溫度和保溫時(shí)間共同影響著二次加熱組織的演變過程，二次加熱溫度越高，組織演化進(jìn)程加快；保溫時(shí)間越長(zhǎng)，晶粒球化效果越顯著。采用等溫二次加熱，在630℃下保溫15min～20min和在640℃下保溫10min～15min，采用變溫二次加熱，當(dāng)溫度達(dá)到640℃時(shí)，均可獲得均勻的近球形二次加熱組織，固相體積分?jǐn)?shù)在40％～60％之間，適合觸變成形。 利用An

3、yCasting鑄造仿真軟件對(duì)半固態(tài)觸變壓鑄充型過程進(jìn)行了數(shù)值模擬，獲得了理想的工藝方案：即壓鑄溫度640℃，模具溫度240℃，內(nèi)澆口厚度11mm，低速階段的壓射速度0.1m/s，高速階段的壓射速度1m/s，粘度控制在10Pa·s～1Pa·s之間，在充型0.83s時(shí)，即充型60％時(shí)進(jìn)行高速切換，金屬漿料以層流方式充填型腔，減少了壓鑄件中氣體的含量，有利于壓鑄件機(jī)械性能的提高。 ZL201合金半固態(tài)觸變壓鑄件的組織為較大的棒狀、近