發(fā)布時間：2020-02-25 07:57

【摘要】：采用自孕育法制備ZA27半固態(tài)漿料,研究流變壓鑄成形過程中的顯微組織及凝固行為。結果表明:ZA27半固態(tài)漿料在480℃等溫保溫3 min,能夠制備出細小、圓整、分布均勻的初生α(Al)晶粒,平均晶粒尺寸52.32μm。漿料在成形過程中發(fā)生液相偏析,在受力較大部位,二次顆粒長成"蠕蟲狀"。剩余液相在鑄件不同部位的凝固方式不同,但都沒有粗大的樹枝晶存在。在冷卻速率較小的部位,二次凝固方式主要為依附初生晶粒生長,在共晶組織中有包晶β相析出。在冷卻速率較大部位主要為形核凝固,二次晶粒數目多,共晶組織細小。二次晶粒既能夠以富Zn的α(Al)相形核,也可以直接以β相形核生長。Cu富集在共晶η相中。
【圖文】：

用C2Cl6進行除氣、除渣，并靜置。待熔體溫度降至510℃，將熔體直接澆入預熱溫度為200℃的金屬型模具中，，自然冷卻后制備d15mm×150mm的金屬棒料，加工成5mm×5mm×5mm的小顆粒狀的孕育劑，將其表面用超聲波清洗，烘干后待用。將同種成分的ZA27合金熔化精煉靜置后，控制熔體溫度為560℃，將5%的自孕育劑加入到熔體中并迅速攪拌，然后澆入導流器，過導流器后流入漿料收集器。使用熱電偶測溫，測得導流器入口和出口處的溫度分別為520℃和480℃。將收集到的漿料在480℃分別等溫保溫0、3、5、10min后水淬取樣。圖1所示為自孕育流變制漿工藝示意圖[16]。圖1自孕育流變制漿工藝示意圖Fig.1Schematicdiagramofslurrypreparedbyself-inoculationrheologicaldiecasting選取480℃等溫保溫3min的漿料作為壓鑄試驗漿料，進行壓鑄試驗。壓室預熱200℃，模具預熱200℃，壓鑄速度1.2m/s，增壓速度為1.6m/s，壓鑄件厚度2mm，料柄直徑為d80mm。在壓鑄件不同部位取樣(見圖2)以研究流變壓鑄成形過程和凝固行為。將上述水淬、壓鑄試樣預磨、拋光后，用4%HNO3(體積分數)水溶液腐蝕。使用MEF-3金相顯微鏡觀察金相組織，使用Image-ProPlus5.0軟件測定晶粒尺寸、形狀因子(越接近1越圓整)和初生α(Al)相固相分數，使用FED450型掃描電鏡做BSED及EDS分析。2實驗結果2.1ZA27鑄造合金半固態(tài)漿料水淬組織圖3所示為半固態(tài)漿料在480℃分別保溫0、3、圖2半固態(tài)壓鑄件宏觀形貌及取樣部位Fig.2Macrostructureofsemi-soliddiecastingsampleandsamplingpositions5、10min的水淬組織。由圖3可以看出，ZA27熔體加入自孕育劑并迅速流過導流器后，能夠制備出薔薇狀或細小樹枝狀初生α(Al)晶粒。再經過等溫保溫，初生α(Al)枝晶臂熔斷，熟化，可以

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