【摘要】：采用內(nèi)冷式攪拌法制備了A319鋁合金半固態(tài)漿料,研究了內(nèi)冷塊與鋁合金液質(zhì)量比、鋁合金液溫度、攪拌速度等工藝參數(shù)對半固態(tài)漿料顯微組織的影響,分析了內(nèi)冷式攪拌過程中半固態(tài)漿料的形成機(jī)理。結(jié)果表明,在內(nèi)冷塊與鋁合金液質(zhì)量比為5%、鋁合金液溫度為625℃、攪拌速度為1 100r/min時,可以制備出組織良好的半固態(tài)漿料,其中初生α-Al相平均晶粒尺寸和形狀因子分別達(dá)到了59.7μm和0.74。提高內(nèi)冷攪拌速度不僅能提高初生α-Al相的圓整度,還具有晶粒細(xì)化效應(yīng)。
【圖文】：

直讀光譜儀測得其主要化學(xué)成分見表１。表１Ａ３１９鋁合金的主要化學(xué)成分％ｗＢＳｉＣｕＭｇＦｅＭｎＴｉＺｎＡｌ６．１３．６０．２７０．３１＜０．０１＜０．０２０．０４余量Ａ３１９鋁合金的液固兩相共存溫度區(qū)間為６０５～５５７℃。內(nèi)冷式攪拌制備Ａ３１９半固態(tài)漿料在自制的半固態(tài)制漿機(jī)上進(jìn)行，其結(jié)構(gòu)見圖１。圖１內(nèi)冷式半固態(tài)制漿機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖１．底座２．升降導(dǎo)軌３．?dāng)嚢桦姍C(jī)４．?dāng)嚢璋簦担畠?nèi)冷塊６．鋁合金液１．２試驗方法將Ａ３１９鋁合金放置在石墨粘土坩堝內(nèi)，在ＳＧ２－５－１２型坩堝電阻爐中熔煉，待合金熔化，溫度達(dá)到７２０℃后精煉除氣，靜置２０ｍｉｎ后扒渣。將制漿機(jī)的攪拌棒固定到內(nèi)冷塊模具中間，取一定質(zhì)量的鋁合金液在內(nèi)冷塊模具中澆注出內(nèi)冷塊，冷卻至室溫待用。攪拌棒直徑為８ｍｍ，在制漿過程中不會對鋁合金液產(chǎn)生額外的攪拌作用。調(diào)整鋁合金液溫度，當(dāng)鋁合金液降到液相線以上１０～３０℃后保溫１０ｍｉｎ，使其溫度和成分均勻化。自電阻爐中取出坩堝并放置在厚度為３５ｍｍ的保溫棉套內(nèi)，打開攪拌電機(jī)并將內(nèi)冷塊插入鋁合金液內(nèi)開始制漿，制漿過程見圖２。待內(nèi)冷塊完全熔化后，孕育５ｓ使熔體溫度穩(wěn)定后，用內(nèi)徑為２０ｍｍ、高為３０ｍｍ、壁厚為３ｍｍ的不銹鋼取樣杯取出一定量的半固態(tài)漿料立即淬入水中，以獲得半固態(tài)漿料的組織形貌。試驗過程中采用直徑為３ｍｍ的Ｋ型熱電偶測量鋁合金液溫度。通過改變內(nèi)冷式攪拌制漿過程中鋁合金液溫度、內(nèi)冷塊與鋁合金液質(zhì)量比、攪拌速度等工藝參數(shù)，獲得不同條件下半固態(tài)漿料的顯微組織。試驗工藝參數(shù)見表２。（ａ）澆注（ｂ

１２型坩堝電阻爐中熔煉，待合金熔化，溫度達(dá)到７２０℃后精煉除氣，，靜置２０ｍｉｎ后扒渣。將制漿機(jī)的攪拌棒固定到內(nèi)冷塊模具中間，取一定質(zhì)量的鋁合金液在內(nèi)冷塊模具中澆注出內(nèi)冷塊，冷卻至室溫待用。攪拌棒直徑為８ｍｍ，在制漿過程中不會對鋁合金液產(chǎn)生額外的攪拌作用。調(diào)整鋁合金液溫度，當(dāng)鋁合金液降到液相線以上１０～３０℃后保溫１０ｍｉｎ，使其溫度和成分均勻化。自電阻爐中取出坩堝并放置在厚度為３５ｍｍ的保溫棉套內(nèi)，打開攪拌電機(jī)并將內(nèi)冷塊插入鋁合金液內(nèi)開始制漿，制漿過程見圖２。待內(nèi)冷塊完全熔化后，孕育５ｓ使熔體溫度穩(wěn)定后，用內(nèi)徑為２０ｍｍ、高為３０ｍｍ、壁厚為３ｍｍ的不銹鋼取樣杯取出一定量的半固態(tài)漿料立即淬入水中，以獲得半固態(tài)漿料的組織形貌。試驗過程中采用直徑為３ｍｍ的Ｋ型熱電偶測量鋁合金液溫度。通過改變內(nèi)冷式攪拌制漿過程中鋁合金液溫度、內(nèi)冷塊與鋁合金液質(zhì)量比、攪拌速度等工藝參數(shù)，獲得不同條件下半固態(tài)漿料的顯微組織。試驗工藝參數(shù)見表２。（ａ）澆注（ｂ）內(nèi)冷塊插入鋁合金液（ｃ）制漿（ｄ）獲得半固態(tài)漿料圖２內(nèi)冷式攪拌法制備鋁合金半固態(tài)漿料過程示意圖表２試驗工藝參數(shù)試驗號內(nèi)冷塊與鋁合金液質(zhì)量比／％鋁合金液溫度／℃攪拌速度／（ｒ·ｍｉｎ－１）１３６２５８００２５６２５８００３７６２５８００４５６１５８００５５６３５８００６５６２５６００７５６２５１１００１．３顯微組織分析在距試樣底部８ｍｍ的位置切割試樣，經(jīng)粗磨、細(xì)磨、拋光后用體積分?jǐn)?shù)為０．５％的ＨＦ水溶液腐蝕。在ＸＪＺ－６Ａ型光學(xué)顯微鏡上觀察試樣顯微

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