铝合金半固态成形件组织性能的研究

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1、摘要半固态金属成形技术与传统的固态成形和液态成形相比有显著的优点，因此被称为21世纪新一代的金属成形制造技术，其中铝合金半固态成形技术是目前科研工作者研究的热点，而该技术的关键在于制定出一套完善的工艺参数。本文首先利用差示量热扫描分析法(DifferentialScanningCalorimeter)研究了非树枝晶A356铝合金坯料在二次重熔过程中固相分数随其温度变化的变化关系；随后研究了半固态成形工艺对A356铝合金半固态成形件力学性能的影响，从而优化其半固态成形工艺；接着又进～步研究了T6热处理对半固态成

2、形件微观组织、宏观性能的影响关系，并采用透射电镜从微观角度刺铝合金半固态成形件热处理强化机制进行了初步探讨。试验研究表叫：采用DSC法分析非树枝晶A356铝合金坯料在一一次重熔过程中固相分数随其温度变化的关系是可行的，并具有操作简单、稳定性较好等特点：在半固态成形时，对于复杂的模具，采用不低于200。C的模具预热温度，其成形件会有较好的充型性能和力学性能；而对于简单的板材模具，模具温度可以采用150℃，其适当的压铸速度大约在1．O～1．5m／s的范围之内，这时半固态浆料将以层流的形式充型，这样其成形件可获得较

3、好力学性能；当模具预热温度提高到220℃时，采用油作为润滑剂也可以得到较好的效果。在进行T6热处理时，当固溶温度低于380。C时，半固态成形件的抗拉强度和硬度随着温度的提高而下降；而当温度大于380。C时，其抗拉强度和硬度将不断上升，这是因为：在固溶处理时，有两个相反的因素影响着它：回复软化和固溶强化。由于强化相M92Si的不断析出，在随后的时效处理中，时效强化开始发生作用，半固态成形件的抗拉强度和硬度会有不同程度的提高。在人工时效时，时效温度为170。C有较好的效果，但时效时间不能太长，否则会发生过时效现象

4、，造成其硬度下降，所以，对于A356铝合金半固态成形件而言，其热处理强化的最佳工艺为：540。C×2h固溶+1706CX8h时效。关键词：A356铝合金；固相分数；半固态成形工艺；T6热处理；力学性能显微组织；AbstractSemi—solidMetalForming(SSF)，whichwascalledthenewformingtechnologyofmaterialsinthe21”century，offerssignificantadvantagesoverconventionaldiecastin

5、gandforging．Amongthem，theSSFofaluminumalloyisthefocusofstudynow，anditisimportanttodrawupthetechnicalparametersfortheSSFofaluminumalloy．Inthepaper，thesolidfractioninA356aluminumalloybilletsduringremeltingasafunctionoftemperaturewasfirststudiedbyDSC(Different

6、ialScanningCalorimeter)，thentheeffectsoftechnicalparametersonthemechanicalpropertiesofthesemi—soliddiecastingofA356aluminumalloyhadbeenresearched，andtheoptimizedtechnologywasobtained，atlast，theeffectoftheT6heattreatmentonthemechanicalpropertiesandmicrostrue

7、tureofthesemi-soliddiecastingshadbeenstudiedTherclatix，esttengtheningmechanismnfthesemisoliddiceta；tingsundertheT6heattreatmentwasdiscussedthroughTEMaswell．ItisshownfromexperinrentalresultsthattheDSCcanbeusedtoanalyzethesolidfractionintheremeltedA356aluminu

8、malloybilletsandpossessesadvantagesofsimpleroperationalprocedureswithbetteraccuracyandstability．Thepreheatedtemperaturemustbegreaterthan200。Cforthecomplexmould．whilethetemperatureof150。Ccanbeappliedint