新型流變軋制A356合金帶的顯微組織演變

刊名：Materials Science and Technology（英）

刊期：2013年第5期

作者：R.G.Guan et al

編譯：張英才

流變軋制是在軋制和半固態(tài)成型的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，具有軋制速度高和產(chǎn)品力學(xué)性能高的特點(diǎn)。但是，如何低成本和高效率地提供高品質(zhì)半固態(tài)漿料成為一個(gè)重要課題。已經(jīng)開(kāi)發(fā)了多種方法，其中傾斜平板工藝是一項(xiàng)傳統(tǒng)工藝，即把熔融金屬傾倒在一塊傾斜放置的平板上，在金屬流動(dòng)與冷卻之后獲得半固態(tài)漿料。本項(xiàng)研究開(kāi)發(fā)了一種振動(dòng)傾斜平板裝置，避免了以前的一些問(wèn)題，對(duì)在該工藝過(guò)程中的顯微組織演變進(jìn)行了考察。

試驗(yàn)材料為A356鋁合金，在氬氣保護(hù)下熔融金屬澆注在振動(dòng)傾斜平板上，澆注溫度為640～720℃，振動(dòng)頻率為0～100Hz。熔融金屬澆注在傾斜平板的表面，由于傾斜平板高的冷卻速度和振動(dòng)的攪拌作用，半固態(tài)漿料由細(xì)化的非樹(shù)枝狀結(jié)晶和剩余液態(tài)金屬組成。半固態(tài)金屬直接流入兩根軋輥之間，這樣A356合金帶就被制造出來(lái)。在工藝過(guò)程的不同階段取樣并在水中急冷后進(jìn)行顯微組織觀察。結(jié)果表明，在此過(guò)程中，由于高的冷卻速度和振動(dòng)的攪拌作用，使之成核速度高且枝晶破斷，形成細(xì)小的球狀或花瓣?duì)畛蹙?；?Al相初晶的晶粒尺寸隨澆注溫度的降低而減小，但體積百分比升高，在軋制過(guò)程中初晶形狀沒(méi)有明顯變化，仍然保持圓形或花瓣形；在澆注溫度為660℃情況下，生產(chǎn)出了截面尺寸為4mm×160mm的合金帶材，其顯微組織均勻。