半固态等温处理对Cu-Ca合金组织的影响.pdf

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1、半固态加工特种铸造及有色合金2012年第32卷第3期半固态等温处理对Cu—Ca合金组织的影响程琴郭洪民杨湘杰周龙富。(1．南昌大学材料科学与工程学院；2．南昌大学机电工程学院)摘要通过对比Cu—Ca合金铸态组织，研究了半固态等温处理主要工艺参数对半固态Cu-Ca合金组织的影响，得出了其半固态组织的演变规律。结果表明，在半固态等温处理工艺参数中，影响组织的主要参数为等温温度和保温时间。在一定选择范围内，随着等温温度的升高和保温时间的延长，组织将发生由树枝晶组织到非枝晶组织的一系列转变。研究发现，保温温度为957～967℃，等温时

2、间为45～60rain时，合金的球化效果最好，圆整度最高。关键词Cu—Ca合金；半固态等温处理；微观组织中图分类号TG249．2文献标志码A文章编号1001—2249(2012)03～0243—04EffectofSemi—solidIsothermalHeatTreatmenton】Ⅵicr0structure0fCU—CaBinaryAlloyChenQin，GuoHongrDin，YangXiangiie，ZhouLongfu(1．SchoolofMaterialsScienceandEngineering，Nancha

3、ngUniversity；2．SchoolofMechanicalandElectronics，NanchangUniversity)Abstract：Effectsofdifferentparametersofsemi-solidisothermalheattreatmentonmicrostructureofsemi—solidCu—Cabinaryalloywereinvestigated，andthroughcomparativelyobservingas—castmicro—structure。theevolutio

4、nmechanismofsemi—solidmicrostructureafterisotherma1heattreatmentwaspresented．Theresultsindicatethatthemicrostructureevolutionofsemi—solidCu—Caalloyafterisother—malheattreatmentismainlyrelatedtotheisothermaltemperatureandholdingtime．Inagivenrange，withincreasinginthes

5、emi—solidisothermaltemperatureortheholdingtime，themicrostructureise—volvedfromdendriteintoun—dendritestructure．Thedesirablesphericalstructurewiththebestround—nesscanbeobservedinthesemi—solidCu—Caalloywithholdingat957～967。Cfor45～60min．KeyWords：Cu-CaBinaryAlloy，Semi-S

6、olidIsothermalHeatTreatment，Microstructure半固态等温处理是2O世纪90年代中期发明的一1试验方法种新方法，它略去了半固态非枝晶锭料的制备步骤，在半固态成形前的二次加热过程中实现半固态非枝晶化，试验材料为Cu-Ca合金，考虑到合金成分在熔炼其工艺过程简单、成本低廉。国内外已对半固态等温处过程中有不同程度的烧损，熔炼方法是通过采用Cu—Ca理制备非枝晶组织进行了大量的研究，并在工艺参数对合金的中间合金添加不同量的纯铜来配比Cu一5Ca合非枝晶组织形成的影响及非枝晶组织的形成机理等方金。试验

7、过程中，使用真空炉熔炼Cu一5Ca合金，获得面取得了一些成果_1]。~10mmX100mm的合金棒。经ICP测定元素的化学但是，目前通过研究半固态等温处理工艺参数对铜成分，测得Ca含量(质量分数)为4．8％～5．3％。由合金半固态非枝晶组织形成影响的成果甚少。针对铜合金半固态等温处理制备非枝晶组织展开研究，对推广Cu—Ca二元合金相图_6可知，Cu一5Ca合金固相线温度半固态等温处理法在铜合金半固态成形中的应用起到为917℃，液相线温度约为987℃。了重要的作用，对促进铜合金在半固态成形生产中的应将获得的铸态Cu一5Ca合金棒

8、分割成所需尺寸的用发展，具有重要意义。本课题以Cu—Ca合金为试验半固态等温处理试样，并将试样置于电阻炉中进行半固对象，通过试验观察其铸态组织和半固态等温处理过程态等温处理。为了减少氧化，在加热和等温过程中充入中的组织演变，讨论了非枝晶组织球化演变机理。氮气进行保护，详细记录