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1、2007年第1期铸造设备研究2007年2月RESEARCHSTUDIESONFOUNDRYEQUIPMENTFeb.2007l1#研究生论文#机械振动对纯Al晶粒细化及凝固收缩的影响1211王红霞,张国平,许春香,梁伟(1.太原理工大学材料学院,山西太原030024;2、太重集团铸锻公司铸钢厂,山西太原030024)摘要:研究了振动场对纯Al晶粒细化和凝固收缩的影响,并着重进行理论分析。实验结果表明:振动能明显细化晶粒,改善收缩。随着振动的加强,纯Al中心的等轴晶区逐渐增大,边缘部位的柱状晶区逐渐减小,当振击力达到81.87N时整个试样端面全部变为等轴晶。理论分析
2、认为:振动引起的强烈冲击和搅拌作用使金属液产生晶粒游离、增殖、快速冷却是晶粒细化和收缩改善的根本原因。关键词:机械振动;纯A;l晶粒细化;凝固收缩中图分类号:TG14612文献标识码:A文章编号:1004-646178(2007)01-0028-03EffectofMechanicalVibrationonGrainRefinementandSolidificationShrinkageofAluminum1211WANGHong-xia,ZHANGGuo-ping,XUChun-xiang,LIANGWei(1.TaiyuanUniversityofScienc
3、e&Technology,ShanxiTaiyuan,030024,China;2.TaiyuanHeavyMachinery(Group)Casting&ForgingCo.,Ltd.SteelFoundry,ShanxiTaiyuan,030024,China)Abstract:Theeffectofmechanicalvibrationongrainrefinementandsolidificationshrinkageofaluminumwasinvestigatedinthispaper.Theresultsshowthatthegrainsofalum
4、inumobviouslyarerefinedandthesolidificationshrinkageofaluminumisimprovedobv-iouslyunderthedifferentvibrationstrength.Withvibrationstrengthening,thezoneofequiaxedgraingraduallyincreasesandthezoneofcolumngraingraduallydecreases.Whenthepowerofvibrationreached81.87N,thegrainsofaluminumbec
5、ameequiaxedgraininfullsectionofcasting.Accordingtotheoreticalanalysis,itwasindicatedthatthebasicreasonforgrainrefinementandSolidificationShrinkagewasshearedandmultipliedgrainsinliquidandrapidlysolidificationcausedbydramaticstirringofvibrationonaluminumliq-uid.Keywords:mechanicalvibrat
6、ion,purealuminum,grainrefinement,solidificationshrinkage纯Al因其密度小,导电、导热性优良,抗腐蚀性等方面。本实验着重研究振动时振击力对纯铝结晶能好,在国民经济中应用越来越广泛,而且它还能和过程的影响。多种合金形成比强度很高的铝合金,因此对其性能1实验部分要求也越来越高。性能与金属组织密切相关,根据[1]资料,对纯Al铸件,其凝固特点主要是形成柱状1.1合金熔炼工艺晶,几乎没有等轴晶。但根据资料及实践,纯Al铸本实验选用一级纯Al做实验材料,采用带DR2件最适合使用的组织是细小等轴晶。因此,人们采-6电阻炉温
7、度控制器的SG-5-12型坩埚电阻炉用了许多办法细化纯Al的晶粒。如:孕育处理、加熔化纯A,l在750e精练后立即出炉浇入铸型,冷入第三元素、加快铸件冷却速度以及在浇注前对合却后,取出试样,截取中间部分,打磨,抛光,用三酸金液进行搅拌等方法,这些方法虽然各有优点,但也腐蚀,利用数码相机拍照,观察组织。存在一些不足,如工艺复杂,成本过高等,近期许多1.2振动装置科技工作者开始把研究重点放在合金凝固过程中采振动装置采用自制的电动偏心块低频(50HZ)用机械振动或电磁搅拌。早在1868年Chernov就机械激振装置(如图1)。此振动台上的电机是J02用轻轻摇动铸型的方法
8、获得了一些
