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A356合金细化处理效果的孕育和衰退.pdf


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A356合金细化处理效果的孕育和衰退李双寿 1 唐靖林 1 曾大本 1 武汉琦 2 吕朔 2 (;21戴卡轮毂制造有限公司) 摘要通过考察 A356合金在静置过程中细化效果的变化,研究了亚共晶铝硅合金细化处理的孕育期和衰退期。细化处理的孕育期的形成是由于细化初期的溶质过冷度小造成的,随着溶质 Ti含量的增加,溶质过冷度增大,从而激活更多的形核质点,限制枝晶生长;长时间静置后,尽管细化元素 Ti含量基本不变,但是成分偏析倾向加剧,形核质点粗化并沉淀,有效核心减少,出现细化效果衰退;采用预细化合金锭可以缩短甚至消除细化处理的孕育期。关键词亚共晶铝硅合金;细化处理;孕育期;衰退期中图分类号 TG292 ; TG146. 2 文献标志码 A文章编号 1001 - 2249 (2005 )10 - 0627 - 03 收稿日期:2005 - 05 - 11 第一作者简介:李双寿,男,1968年出生,博士,副教授,清华大学基础工业训练中心,北京(100084 ),电话:010 - 62773633 ********** , E - mail :lss ***@mail . tsinghua. edu. cn 细化处理已经成为改善铝合金组织,提高性能的最常用、也是最有效的手段,但是目前对晶粒细化机制的研究尚待进一步完善。如细化处理的“孕育期”和“衰退期”,在不同的试验和生产条件下,一般是以凝固组织的变化为判断依据,但是由于动力学条件不一样,因此对其有不同的认识结果[1 ,2]。本课题通过系统考察 A356 合金在静置过程中细化效果的变化,研究 A356合金细化处理的孕育期和衰退期,为合理制定细化处理工艺提供理论和试验依据。 1 试验材料及研究方法试验采用经过和未经预细化处理的两种 A356合金锭,其化学成分和宏观组织分别见表 1和图 1。采用 30号石墨坩埚,在 7. 5 kW立式电阻炉中进行熔化。采用镍铬- 镍硅热电偶测量熔体温度,精度为± 2℃。炉料熔化后,在 740℃经 10 min高纯氮气除气精炼,然后采用 Al2 5Ti2 1B中间合金(显微组织见图 2 )进行细化处理。经过和未经预细化的 A356合金锭重熔后,Al2 5Ti2 1B中间合金的加入量(质量分数,后同)分别为 0. 2%和 2. 0%。合金熔体温度均控制在 760℃以下。试样浇注温度控制在(720± 2 )℃。采用美国铝业协会制定的 TP2 1型晶粒度标准测试法制备晶粒度试样[3],用试样晶粒平均直径评价晶粒度。(a )未细化(b )细化图 1两种 A356合金锭的宏观组织× 5 表 1两种 A356合金锭的化学成分% w B 元素 Si Mg Ti Fe 其他 Al 未细化 6. 82 0. 30 0 < 0. 1 < 0. 01 余量细化 6. 74 0. 29 0. 088 < 0. 1 < 0. 01 余量图 2 Al2 5Ti2 B中间合金的显微组织 2 结果和讨论采用未预细化 A356合金锭细化处理后的晶粒尺寸和 Si、 Ti含量在长时间静置过程中的变化见图 3。结果表明,A356合金细化处理后在静置过程中出现细化效果的孕育和衰退;细化元素 Ti的含量基本保持不变,但是细化效果衰退后出现“高 Si低 Ti”的偏析现象。图 3未预细化 A356合金锭细化处理后晶粒尺寸和

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  • 时间2016-04-25