蛇形通道浇注制备半固态浆料组织的演化-论文.pdf

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1、Apr．2014VoI．63N0．4·341·颤豳蛇形通道浇注制备半固态浆料组织的演化朱文志，毛卫民，涂琴(北京科技大学材料科学与工程学院，北京100083)摘要：采用蛇形通道浇注制备7075铝合金半固态浆料，研究了不同浇注温度下浆料组织中初生．A1的形貌演变，通过残留在蛇形通道内部的凝固壳分析了蛇形通道内部合金熔体的形核动力学条件，自由晶的形成、长大与球化机理。结果表明：自由晶的数目决定了初生13／．一A1的形态，随着浇注温度降低，过冷度的增大，浆料组织中的初生d-A1的形貌由蔷薇状向近球状转变，晶粒尺寸逐渐变小，

2、晶粒数目增多；蛇形通道内过冷的合金熔体经过弯道的作用，熔体内部的对流、剪切和“搅拌”使初生激冷．A1晶核经过游离、增殖、长大和熟化，最后演变成近球状和蔷薇状的O／．一AI晶粒；球状初生．A1晶粒的演变机制主要为枝晶抑制生长机制，也包括枝晶臂根部熔断机制。关键词：7075铝合金；半固态浆料；蛇形通道；初生0【．AL形貌演变；演变机制中圈分类号：TG249．2+6文献标识码：A文章编号：1001—4977(2014)04—0341—06MicrostructureEvolutionofPreparingSemi-Soli

3、dSlurrybySerpentinePouringChannelZHUWen—zhi，MAOWei-min，TUQin(SchoolofMaterialsScience&Engineering，UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083，China)Abstract：The7075aluminumalloysemi—solidslurrywaspreparedbyserpentinechannelandthemicrostructureevolutio

4、nofprimary0【一A1graininthesemi—solidslurrywasinvestigatedatdifferentpoutingtemperature．Thenucleationdynamiccondition,themechanismsoffreecrystalforminggrowing，andspheroidizingofthealloymeltintheserpentinechannelwasanalyzedbytheobservationofthesolidifiedshellcling

5、ingtotheserpentinechannelinnerwal1．Theresultsshowthattheprimary—A1morphologyisbasedonthenumberoffreecrysta1．themorphologyofprimary0【一A1grainstransformedfromrosettetospheroid,thegrainsizewasdecreasedgraduall~thegrainnumberwasincreasedwiththedecreasingofpouringte

6、mperature．Andbythefunctionofconvection,shearingandstirringinsidethealloymeltintheserpentinechannel，thequenchingprimary一A1grainsintheunder-coolingmeltfinallyevolvedintonear—spheroidalandrosette—likegrainsthroughdispersingproliferatinggrowingnecking—breakingandri

7、pening．Itisnotedthatthemicrostructureevolutionofprimaryo【一A1grainsincludesnotonlydendrite—depressinggrowingmechanismbutalsodendrite—breakingmechanism．Kwords：7075aluminumalloy；semisolidslurry；serpentinechannel；morphologyevolutionofprimary一A1；evolutionmechanism自2

8、0世纪70年代以来，国内外学者对半固态金属料的制备方法都具备强烈搅拌和高剪切速率的特点，成形技术展开了广泛的研究，一致认为半固态金属成如机械搅拌和电磁搅拌。随着半固态金属浆料制备技形技术的核心是获得均匀细小的球状初晶组织，因此术的发展，提出了一系列新型的无搅拌制备半固态金球状初生相的形成与演变也就成为了众多学者们研究属浆料技术，如倾斜板浇注法(