CDS及导流器对Al-20％Si合金初生硅相的影响

中国有色金属学报, 2014, 24(7): 1752-1760.

CDS及导流器对Al-20％Si合金初生硅相的影响

张心龙 ^1, , 李元东 ^2, , 马颖 ^3, , 周宏伟 ^4, , 刘兴海 ^5,

1.兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,兰州,730050

2.兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,兰州730050;兰州理工大学有色金属合金及加工教育部重点实验室,兰州730050

3.兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,兰州730050;兰州理工大学有色金属合金及加工教育部重点实验室,兰州730050

4.兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,兰州,730050

5.兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,兰州,730050

基金项目: 国家自然科学基金资助项目(51064017) 甘肃省高等学校基本科研业务费(1201ZTC056)

关键词：过共晶铝硅合金 , 受控扩散凝固(CDS) , 导流器 , 初生硅相

Effect of CDS and cooling channel on primary Si phase of Al-20％Si alloy

Keywords： hypereutectic Al-Si alloy , cooling channel , controlled diffusion solidification , primary Si phase

采用受控扩散凝固(CDS)技术和冷却导流器(CC)制备Al-20％Si(质量分数)合金,研究导流器角度及浇注温度对CDS制备Al-20％Si合金初生硅相的影响.结果表明:CDS和导流器均能细化初生硅相,且与常规的CDS过程相比,引入导流器可以更好地细化初生硅相,且随着导流器角度的减小,细化效果变好.采用820℃的Al-30％Si与660℃的纯铝混合,导流器角度为30°,浇注温度为630℃时,可以得到平均尺寸仅为18.8 μm的初生硅相,且其分布均匀.分析认为:CDS可以减小初生硅相生长前沿的成分过冷,而导流器可以进一步促进液体的强迫对流,使熔体中温度场和浓度场更均匀,从而改善初生硅的尺寸、形貌及其分布.

参考文献

[1]	全燕鸣,周泽华,张发英.对切削加工性能的影响[J].机械工程学报,1998(01):1-6.
[2]	YE Hai-zhi .An overview of the development of Al-Si-alloy based material for engine applications[J].Journal of Materials Engineering and Performance,2003,12(3):288-297.,2003.
[3]	李夏,李元东,马颖,陈体军,郝远.混合方式对受控扩散凝固过共晶Al-Si合金初生硅相的影响[J].中国有色金属学报,2011(12):3033-3041.
[4]	叶春生,张新平,潘冶.机械搅拌对过共晶Al-Si合金半固态组织的影响[J].热加工工艺,2002(01):27-29.
[5]	HOGG S C,ATKINSON H V .Inhibited coarsening of a spray-formed and extruded hypereutectic aluminum-silicon alloy in the semisolid state[J].Metallurgical and Materials Transactions A,2005,36(1):149-159.,2005.
[6]	DAI Hongshang,LIU Xiangfa.Effects of individual and combined additions of phosphorus, boron and cerium on primary and eutectic silicon in an Al-30Si alloy[J].稀有金属（英文版）,2009(06):651-655.
[7]	王爱琴,谢敬佩,刘忠侠,李继文,王文焱.快速凝固Al-Si合金的组织形态及相结构[J].材料热处理学报,2008(02):99-102.
[8]	LANGFORD G,ROBERT E C .Steel casting by diffusion solidification[J].Metallurgical Transactions B,1978,9(1):5-19.,1978.
[9]	DEEPAK S,SUMANTH S,APELIAN D,MAKHLOUF M M .Casting of aluminum based wrought alloys using controlled diffusion solidification[J].Metallurgical and Materials Transactions A,2004,35(7):2174-2180.,2004.
[10]	KHALAF A A,ASHTARI P,SHANKAR S .Formation of non-dendritic primary aluminum phase in hypoeutectic alloys in controlled diffusion solidification (CDS):A hypothesis[J].Metallurgical and Materials Transactions,2009,40:A hypothesis[J].Metallurgical and Materials Transactions,2009,40B:843-849.,2009.
[11]	张蓉 .熔体过热处理对Al-Si过共晶合金凝固组织及耐磨性的影响[D].西北工业大学,2000.
[12]	张蓉,黄太文,刘林.过共晶Al-Si合金熔体中初生硅生长特性[J].中国有色金属学报,2004(02):262-266.
[13]	SYMEONIDIS K.The controlled diffusion solidification process:Fundamentals and principles[D].Worcester Polytechnic Institute:Mechanical Engineering,2009:19-23.,2009.
[14]	管仁国,曹富荣,赵占勇,黄红乾,张秋生,王超.WSP流变铸造与球化处理对Al-18％Si-5％Fe合金组织和性能的影响[J].中国有色金属学报,2011(09):2084-2090.
[15]	李元东,邢博,马颖,郝远.导流器对自孕育铸造法制备AM60镁合金半固态浆料的影响（Ⅲ）[J].中国有色金属学报,2012(01):22-32.
[16]	李元东,邢博,马颖,郝远.导流器对自孕育铸造法制备AM60镁合金半固态浆料的影响（Ⅲ）[J].中国有色金属学报,2012(01):22-32.
[17]	张凤巍,李智,王建华,苏旭平.熔体混合对过共晶Al-Si合金细化的研究[J].热加工工艺,2009(19):49-51,55.
[18]	李超.金属学原理[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1996.LI Chao.Principles of metallography[M].Harbin:Harbin Institute of Technology Press,1996.,1996.
[19]	李元东,杨建,马颖,曲俊峰,张鹏.浇注温度对自孕育铸造法制备AM60镁合金半固态浆料的影响（Ⅰ）[J].中国有色金属学报,2010(06):1046-1052.
[20]	李元东,杨建,马颖,曲俊峰,张鹏.浇注温度对自孕育铸造法制备AM60镁合金半固态浆料的影响（Ⅰ）[J].中国有色金属学报,2010(06):1046-1052.

上一张下一张

计量

下载量()
访问量()

作者相关

文章评分

您的评分：
1

0%
2

0%
3

0%
4

0%
5

0%

材料期刊网