A356半固态浆料制备方法及组织演变研究

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1、１０１８３分类号ＴＧ１４６单位代码：：２０：研宄生学号１５４３２０８０密级公开：吉林大学硕士学位论文学术学位（）Ａ３５６半固态浆料制备方法及组织演变研究－ｉｓｏｌｉｄＳｌｕｒｒＰｒｅａｒａｔｌｕｉｏｎｏｆＡ３５６ＳｅｍｐｉｏｎａｎｄＴｉｓｓｕｅＥｖｏｔｙ作者姓名：王会檀专业：材料加工工程研究方向：半固态成形指导教师：王金国教授培养单位：材料科学与工程学院２０１８年１２月未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部

2、分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名玉金旅曰期Ｉ年／上月／曰？A356半固态浆料制备方法及

3、组织演变研究PreparationandTissueEvolutionofA356Semi-solidSlurry作者姓名：王会檀专业名称：材料加工工程指导教师：王金国教授学位类别：工学硕士答辩日期：2018年12月1日摘要论文题目：A356半固态浆料制备方法及组织演变研究专业：材料加工导师：王金国教授摘要半固态成形技术作为二十一世纪最具发展前景的金属成形工艺之一，以其高生产效率、能实现近净形以及成形件性能高等诸多优点，得到了国内外诸多学者的广泛关注。在半固态成形工艺中，获得细小、均匀的初生球状组织是首要前提。为此，本文从设备实际情况出发，开发了两种制备

4、浆料的工艺：纯电磁降温搅拌工艺和自孕育棒+电磁搅拌复合工艺，选择工业中被广泛使用的A356合金，通过合理控制实验参数，尝试制备高质量半固态浆料。通过观察a-Al在不同工艺条件下形貌的演变过程，结合热力学、动力学和电磁学的相关理论，探讨球状晶的形成及演变机制，为相关研究和工业化生产提供一定思路。本论文主要结论如下：1)在纯电磁降温搅拌工艺中，通过控制熔体降温速度、搅拌温度区间和搅拌频率，能够制备出数量众多、尺寸均匀的球状初生相。随着熔体降温速度的放缓，初生相的尺寸和形貌越来越好，晶粒之间的粘连能够得到明显改善。随着搅拌温度区间的扩大，初生相尺寸的变化规律是

5、先减小后增加，形貌规整程度一直增加。随着搅拌频率的增加，初生相尺寸的变化规律是先减小后增加，形貌无明显变化规律。当炉膛预热温度为600℃、搅拌温度区间为640-600℃、搅拌频率为30HZ时，浆料质量最好。2)在纯电磁降温搅拌工艺中，初生相形核及生长的机制是，电磁搅拌在微观尺度上加剧了熔体中结构相对稳定的Al-Al、Si-Si原子团簇的偏聚，熔体中先析出尺寸细小相互团聚的棉絮状初生相，随着搅拌的持续和温度的进一步降低，细小初生相逐渐合并成大尺寸球状晶。3）自孕育+电磁搅拌复合工艺相比于纯电磁搅拌工艺，制浆效率更高，所得到的初生相尺寸明显减小。随着自孕育棒

6、插入温度的提高，初生相形貌越发圆整，初生相的尺寸先减小后增加。随着搅拌频率的增加，初生相的尺寸逐渐增大，圆整度逐渐下降。当自孕育棒作用温度区间为640℃-610℃、搅拌频率为20HZ时，浆料质量最好。I吉林大学硕士学位论文4）在自孕育+电磁搅拌复合工艺中，球状、近球状初生相的主要来源有两个：①在孕育棒插入熔体初期时，大量非自发形核从孕育棒表面脱离下来并稳定存在，生长成为独立的球状初生相②因剧烈温度变化而形成的粗大树枝晶，在炉膛对熔体的“二次加热”中逐渐熔断，逐渐演变为近球状初生相。关键词：半固态，A356，电磁搅拌，自孕育，箱线图IIAbstractTi

7、tle:PreparationandtissueevolutionofA356semi-solidslurrySpecialty:MaterialsEngineeringSupervisor:Prof.WangJinGuoAbstractSemi-solidformingtechnologyhadattractedextensiveattentionfrommanyscholarsathomeandabroadduetoitshighproductionefficiency,near-netshapeandhighperformanceofformedp

8、artsasoneofthemostpromisingmetalformingp