半固態(tài)ZL101鋁合金制備及擠壓鑄造工藝研究.pdf

1、金屬半固態(tài)成形具有流程短、產(chǎn)品性能好等優(yōu)點(diǎn)，有廣闊的應(yīng)用前景，但是，目前我國(guó)半固態(tài)成形技術(shù)處于起步階段，半固態(tài)成形工藝尚未成熟，商業(yè)化應(yīng)用較少。本文研究了蛇形通道工藝對(duì)半固態(tài)坯料組織演變規(guī)律的影響，探索觸變成形工藝，為半固態(tài)ZL101鋁合金成形技術(shù)的深入研究提供了依據(jù)。
　　本文以澆注溫度、蛇形彎道數(shù)量、模具溫度、澆注速度作為半固態(tài)坯料制備工藝參數(shù)，系統(tǒng)研究了其對(duì)ZL101鋁合金初生α-Al晶粒大小和形貌的影響。研究結(jié)果表明，澆注

2、溫度為650℃及以下時(shí)，可以獲得初生α-Al晶粒形貌良好的坯料。隨著彎道數(shù)量的增加，初生α-Al晶粒尺寸不斷降低，形狀因子不斷提高。當(dāng)澆注溫度為630℃，彎道數(shù)量為5時(shí)，初生α-Al的晶粒尺寸為55μm，形狀因子達(dá)到0.72。提高模具溫度，降低澆注溫度，同樣可以獲得性能優(yōu)良的半固態(tài)坯料，同時(shí)，降低了工藝的控制難度，通道不易堵塞，提高了生產(chǎn)效率。澆注速度也會(huì)影響坯料質(zhì)量，澆注速度較高，增加氣體卷入的可能性，降低坯料的致密度；降低澆注速度，

3、坯料與空氣接觸面積增加，使坯料氧化增多，澆注速度控制在0.5kg/s及以下。
　　半固態(tài)坯料的制備是半固態(tài)成形的第一步，也是半固態(tài)成形的關(guān)鍵，坯料的質(zhì)量關(guān)乎成形性，影響成形件的性能。觸變成形工藝對(duì)成形件的組織與性能有很大影響，本文研究了擠壓比壓、模具溫度、二次加熱工藝對(duì)鑄件組織與性能的影響。研究結(jié)果表明，采用電阻爐加熱坯料，可以滿足成形性，晶粒尺寸較大，不利于鑄件強(qiáng)度的提高，二次加熱適宜采用加熱效率較高的高頻爐等。模具溫度和擠壓比