电磁搅拌Al-24合金的显微组织

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1、第!!卷第(期中国有色金属学报’""!年!"月6@-*!!K@*(+,-.,(/-0-1234/5"2672/6-442308-95"0L9D*’""!［文章编号］!""#$"%"&（’""!）"($")!&$"(电磁搅拌!"#$%&’(合金的显微组织!毛卫民!，李树索!，’，赵爱民!，崔成林!，王德仁!，钟雪友!（!*北京科技大学铸造研究所，北京!""")+；’*北京航空材料研究院，北京!"""&(）［摘要］在常规凝固条件下，,-.’#/01过共晶合金中的初生01为粗大的板片状。经过激烈的电磁搅拌，初生01得到明显细化，分布均匀，绝大部分初生01呈球团状或块状；搅拌功率越大

2、，初生01越细小和圆整；2变质可以强化电磁搅拌效果。在电磁搅拌条件下，,-.’#/01过共晶合金中的初生01得以细化和球团化的主要原因是：电磁搅拌引起合金熔体对初生01的机械破碎、摩擦作用、抑制初生01择优生长作用、促进初生01熟化和变质细化作用。［关键词］电磁搅拌；过共晶铝硅合金；显微组织［中图分类号］34!#%*’［文献标识码］,过共晶,-.01合金中初生01的显微硬度很高，电磁搅拌下,-.’#/01合金的初生01的形貌和尺寸为56!"""!!+""，而!（,-）的显微硬度仅为56%"的变化规律。!!""。该合金是一种软基体上分布着硬质点的理想轻质耐磨结构材料，其体积稳定

3、性比亚共晶,-.)实验01合金高，因此它主要用于制造汽车、摩托车、拖用FG!"#和结晶硅配制,-.’#/01（质量百分拉机等发动机的活塞、汽缸衬套、汽缸盖等零件。数）的试验合金。试验合金在坩埚电阻炉内熔化，但随过共晶,-.01合金含01量的提高，初生01呈粗当合金温度达到)’"H时，将合金液浇入电磁搅拌大板块状，即使采用2变质，有时也无法彻底细化器中的石墨铸型内，立即进行搅拌，直到搅不动为初生01，合金的加工性不好，力学性能很低，因此止，再将石墨铸型淬入水中，以固定合金熔体高温目前较高含01量的过共晶,-.01合金的应用受到极时的组织。在搅拌过程中合金熔体连续冷却，平均大限制

4、［!，’］。为了改善过共晶,-.01合金中初生01冷却速度约为#(H／71C。在电磁搅拌实验中，探讨的形貌、细化初生01和提高力学性能，有学者利用了不同搅拌功率对过共晶,-.’#/01坯料组织的影喷射沉积制备了高硅铝合金坯料，可使初生硅细化响，也探讨了变质剂2对过共晶,-.’#/01坯料搅到#!+"，但成本太高，难以推广应用［+］。近年"7拌组织的影响。为了对比分析，浇注一,-.’#/01来，一些学者将半固态加工技术应用到过共晶,-.合金的砂型试样。01合金，试图改善合金的凝固组织，提高合金的力电磁搅拌试验中过共晶,-.’#/01坯料尺寸为学性能，如89:1;<=<，>?@@

5、，A1B==

6、的力学性能，使$结果及讨论半固态过共晶,-.01合金的应用充满希望。本文则是对文献［)］工作的补充，作者较为系统地研究了$*)搅拌和变质对初生’(的影响#［基金项目］国家自然科学基金资助项目（(&EE!"!!）［收稿日期］’"""$!’$’’；［修订日期］’""!$"+$’!万方数据［作者简介］毛卫民（!&()$），男，教授，博士*·@$,·中国有色金属学报$,,)年),月在常规砂型铸造条件下，过共晶!"#$%&’(合从图)还发现，在电磁搅拌过程中一些块状初金的显微组织由初生’(和共晶体组成，绝大部分生’(发生了聚集长大。初生’(呈粗大的板片状，少量初生’(呈多角块状，如图)

7、（*）所示。若在过共晶!"#$%&’(合金凝固过!"!搅拌功率对初生#$的影响程中对其施加强烈的电磁搅拌，初生’(的大小得由前面的实验可知，电磁搅拌对!"#$%&’(过到明显细化，初生’(的形貌得到明显改善，绝大部共晶合金的初生’(有强烈的影响，因此，电磁搅拌分初生’(呈球团状或块状，尖角已经圆钝，只有个过程中合金熔体所受电磁力的大小应是一个最重要别初生’(呈短片状，如图)（+）所示，浅灰色球团状的影响因素之一。但合金熔体所受电磁力的大小难物为初生’(，白色球状物为先共晶!#!"。在,-)&.以测定，所