超聲振動(dòng)-真空差壓協(xié)同場(chǎng)下ZL114A合金共晶硅生長(zhǎng)特性研究.pdf

1、Al-Si合金由于具有良好的機(jī)械性能、比強(qiáng)度和耐蝕性，應(yīng)用非常廣泛，但是Al-Si合金在凝固條件下易形成粗大的樹枝晶及片狀的共晶硅組織，從而對(duì)鋁合金鑄件組織和性能產(chǎn)生影響。真空差壓鑄造是一種先進(jìn)反重力精密成形技術(shù)，可以獲得組織與性能優(yōu)良的鋁合金鑄件。超聲處理技術(shù)是一種高效、無(wú)污染的物理細(xì)化晶粒的方法。將超聲處理技術(shù)與真空差壓鑄造技術(shù)結(jié)合，探討超聲振動(dòng)-真空差壓協(xié)同場(chǎng)下鋁硅合金共晶硅生長(zhǎng)特性，可以為真空差壓鑄造高質(zhì)量復(fù)雜薄壁鋁合金鑄件提供

2、理論指導(dǎo)及技術(shù)支持。
　　以ZL114A合金為研究對(duì)象，通過(guò)分析超聲功率與凝固壓力等工藝參數(shù)下真空差壓鑄造鋁合金顯微硬度、共晶硅生長(zhǎng)取向及形貌，探索超聲振動(dòng)-真空差壓協(xié)同場(chǎng)對(duì)ZL114A合金共晶硅生長(zhǎng)特性的影響規(guī)律和機(jī)理。結(jié)果表明，超聲功率及凝固壓力均對(duì)鋁合金顯微硬度、共晶硅生長(zhǎng)取向和形貌影響顯著。當(dāng)凝固壓力一定時(shí)，ZL114A合金顯微硬度隨著超聲功率的增加，呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)，超聲功率600W時(shí)達(dá)到最好；共晶硅在600W時(shí)的

3、擇優(yōu)生長(zhǎng)面（111）和（220）被強(qiáng)烈抑制，而（311）面擇優(yōu)取向消失，共晶硅趨向于各向同性生長(zhǎng)，使共晶硅形貌細(xì)小，圓整化。在同一超聲功率下，隨著凝固壓力的增加，ZL114A合金顯微硬度逐漸增加，共晶硅向擇優(yōu)面（111）、（220）及（331）的生長(zhǎng)越困難，共晶硅越細(xì)小彌散。獲得最佳的超聲振動(dòng)-真空差壓協(xié)同參數(shù)為超聲功率600W和凝固壓力350KPa，建立了超聲振動(dòng)-真空差壓協(xié)同場(chǎng)下超聲功率、凝固壓力和顯微硬度之間的數(shù)學(xué)關(guān)系模型，同時(shí)建