铝合金的熔体温度处理和电脉冲处理研究

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1、上海交道大学博士学位论文销合金熔体温度和毫脉冲处理研究撼要随着凝固技术和团簇瑷论的发展，研究和利用熔体结构的嶷化达到改善金璃袋合金凝硒组织，提商合金力学梅能秘益受弱关注。熔体温度处理工芑怒指将适当温度的高、低温合金熔体进行混合浇铸，通过台金熔体结构的变化达到改善凝豳组织，提高力学性熊的目的；电脉、挣处理工艺则通过对适当溢发的会金熔体施加瞬间强脉冲电流，实现合金熔体结构和凝固组织的改善。本研究采用熔体温度处理工艺窝电黥≯誓处理方法，对镪合金熔体及其凝匿鳃织程力学技能送行了系统懿实验磺究，墩褥了以下主要戏聚：1．通道正交实验研究了溶体混合方式、高、低温熔体

2、的温度对熔体溢度处瀵工艺缁纯A356锚合金凝随组织和力学性麓静影响，发现采霜较高溢浚(950。C)的高温熔体和较低温度(600’C)的低温熔体通过一定的方式实现均匀混合后憩够显麓缨化凝嘲缀织；与常规凝固工艺榴比，熔体澄度处理后，试样的抗拉强度提高约8．6％，撼伸率提商约46．2％。2。蠢、{瓤墓熔体摺对数量抟不阕霹熔辱器遗壤处理改善凝固嬷绞有强罄戆影蛹。实验继浆表爨，毫、低漫熔体艨量比必l：1时，熔体漫度处遐后，试榉豹藻露缀绞缩傀和力学往能静提高激嚣箸；丽商、低溺熔体的相对鬟耋穗差较大蟊于，羹

3、j不稳于试样凝阉组绞缨{毫秘力攀洼髓鹣提商。3．通过搅拌的

4、方法考察了低温熔体结构对熔体温度处理效果的影响。研究发现，处于液固鞠间(600。C)的低温熔俸结构状态对熔体瀑度她瓒后凝固组织有赘照著的影响，当低温熔体不经过搅拌时，熔体温度处理后的凝爨初生技蕊呈瑰撼技状；当低温熔体缀：i遣适当搅拌后，熔体激度处理艨扔生技翳则呈等檄晶状。艇低温熔体漫度身嵩，这静影响作鼷逐激减弱。4。裁麓熔体瀑发处理工艺鲶毽不霞成分(富eu、富Fe、富Mg)锯合金露发现，熔体温度缝邋工艺对不回成分铝合金力学性能的影响不尽相同，摘要箕孛黠塞＆铝台金麴影嫡袋为显蔷；黯其中金满闰亿合镑糖凄鼯虢海有不丽程度熬泼善：尺寸较大豹抒轶竣岛状黪骞Cu辐

5、经过熔俸瀑癀处瑾搿，尺寸裙髭交夸；长针狄甯Fe鞫经过照簿后，转变为尺寸较小的块状；瑟富Mg穗经过缝慈爱，剥国长条狡藏团聚狄转交成尺寸较小的针袄，分布更均匀。5．溶体温度处理工装中，漓合熔体的冷却速度和停留时闻对缀终凝隧组织同样有着熏要的影响，冷却速度过快或过慢，停黜时间过长或过短都不利于凝固组织和力学性能躲敬善秘提裹。褒本实验条磐一F，混合熔体戆最佳冷却速波在2．4K／s到8．5K／s；最佳停留时阕则为60s。6．缝合疆簇理谂分辑认淹，潞体温发楚疆工艺缁纯藏共菇A356镑合囊凝固鳃织豹极剁在于熬、低湛熔体混合屠，低滠熔体提供了大鬣豹形孩璇点，高温熔体刘

6、滋一步使混合熔体中的形核质点增殖，在混台熔体中形成温度、成分豹鞯平衡状态，正楚这种澎核麓点的蹭殖和非平衡凝固过程导致最终凝阐缎织的细化。7。利用铝箔和KCl溶液对髂体腺；串电流处璞物理模拟实验发现，镪渣的收缩不仅随充电电联和充电电容的增大而增大，而且与导体的截面积褥关，截嚣积越小，铝睡爨蚊缭程痰越大，分援表明铝箔靛收缭楚盘予脉滓惫滚遇过自感应产生故瞧磁力黪致，鼹焦耳热黪影镌较小，霹忽略不诗；瓷秘KCI溶液随躲渖充戡窀篷蹭离、充电赧容灞大歉放电次数增多，柝出静掇粒尺寸进一步褥蜀缡识。对_l鸷热KCl溶液瀚实验表鞠，躲冲电流楚理不仅可以细化KCl溶液析出的

7、晶粒，述可以加邋溶液的冷却速度，分析认为，溶液瀛魔升高导致溶液内团簇或粒子的扩散迁移速度期快，经过电脉冲处理詹，溶液的缩构得到进一步熬合，溶液热导率提高，从藤馊镊虫予形棱爱点增多掰豢来蛉凝晶潜热辘够快速释放，因蘸溶液降温速发较快。电脉冲处理鞋重效实验表明，KCl是粒隧溶液蛰露聪阗豹延长露溪显糖像。S+逶过躲冲蔻瀛对680℃帮63e℃耍共豁A356锈合金髂傣实毅缭栗可知，不两豹充电电蕊、充电电容及放电次数能够恩蔫影响域终的凝固组织，充电泡疆越高、充电电容越大、放电次数越多，凝戳组织细纯程度越鹋显。Ilk海交通大学博士学位论文潮对菱魂，随溶体处理藉停瞽时澜

8、的延长，凝戳组织逐渐粗他。在凝磷过程中施加电脉冲时，电脉冲在凝固开始阶段旅加对凝围组织缬化程度的影响要比在凝阐结束阶段施加显著，遂意味替熔体的预结晶状态对凝瓣过程及凝固组织青着羹耍的影嚷。9．通过脉冲电流对650。C和720℃过共晶A1．19Si铝合金熔体实验可知，脉冲整流§％够有效瓣改善秘鑫si熬专茬爨影虢，峦长条形转交为方浃形，并且充电电压越高、充电电容越大、放电次数越多越有利予细化初生si，在本实验条释下，当歉狰充电电藤为2000"／，寇泡电容为1000心，放电次数为5次时，650‘C熔体凝固组织的初生si尺寸由98．1tam细化到24。1Hm；

9、而720℃熔体凝固组织的初生Si尺寸刚由152．6脚细化到43．79m，这无疑为细化过共晶Al