Al-5Ti-1B細(xì)化劑作用下半固態(tài)7A04鋁合金組織與性能研究.pdf

1、Al-Zn-Mg-Cu(7xxx系列)系鋁合金由于具有低密度、高強(qiáng)度、高塑性等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于軌道交通和航空航天領(lǐng)域，但該類合金常規(guī)鑄造時(shí)容易產(chǎn)生熱裂等缺陷，使其難以通過常規(guī)鑄造方式直接生產(chǎn)高性能零件。本文系統(tǒng)地研究了7A04鋁合金流變成形中的半固態(tài)漿料制備、壓鑄成形及鑄件熱處理，以期為實(shí)現(xiàn)7A04鋁合金流變成形工業(yè)生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。
　　本文通過對(duì)添加Al-5Ti-1B細(xì)化劑制備的7A04鋁合金半固態(tài)漿料組織的分析，系統(tǒng)的研究了Al

2、-5Ti-1B細(xì)化劑添加量對(duì)初生α-Al顆粒及后續(xù)二次凝固產(chǎn)生的α2和α3顆粒的平均尺寸和圓整度的影響規(guī)律，同時(shí)研究了Al-5Ti-1B細(xì)化劑對(duì)鋁合金半固態(tài)漿料組織徑向均勻性的影響。結(jié)果表明:添加Al-5Ti-1B細(xì)化劑可以明顯改善7A04鋁合金半固態(tài)漿料初生α-Al顆粒和α2顆粒，但對(duì)α3顆粒尺寸和圓整度及7A04鋁合金物相無顯著影響。在漿料溫度630℃下，添加0.1％的Al-5Ti-1B細(xì)化劑制備的7A04鋁合金半固態(tài)漿料的初生α-

3、Al顆粒和α2顆粒的平均直徑和圓整度分別為71μm和0.49、29μm和0.45。當(dāng)Al-5Ti-1B細(xì)化劑的添加量超過0.1％，隨著細(xì)化劑添加量的增加，細(xì)化效果無明顯提高。添加Al-5Ti-1B細(xì)化劑可以改善7A04鋁合金半固態(tài)漿料組織在徑向上的均勻性，在635℃下，變異系數(shù)Cv為2.8％。
　　本文通過對(duì)添加不同量的Al-5Ti-1B細(xì)化劑的7A04鋁合金熔體進(jìn)行壓鑄，系統(tǒng)的研究了在壓鑄溫度、細(xì)化劑添加量和壓射速度對(duì)鑄件的初生

4、α-Al顆粒及二次凝固組織、鑄件內(nèi)部的孔隙率及力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:添加Al-5Ti-1B可以細(xì)化圓整鑄件的初生α-Al顆粒，細(xì)化圓整效果在壓鑄溫度635℃時(shí)最明顯;隨著Al-5Ti-1B添加量的增多，細(xì)化效果無明顯提高;Al-5Ti-1B添加量對(duì)鑄件的孔隙率及力學(xué)性能的影響不明顯。壓鑄溫度分別為720℃和660℃時(shí)，鑄件的顆粒尺寸隨壓射速度的增大無明顯變化，圓整度略有提高;壓鑄溫度為635℃時(shí)，7A04鋁合金鑄件的初生α-Al顆粒

5、尺寸隨壓射速度的增大而減小，圓整度明顯提高。鑄件的二次凝固組織中α2顆粒平均尺寸和圓整度隨壓射速度的增大無明顯變化。壓鑄溫度相同，7A04鋁合金壓鑄件的孔隙率、密度及抗拉強(qiáng)度和延伸率都是在速度控制閥第四圈時(shí)最優(yōu);壓射速度相同時(shí)，鑄件的孔隙率隨壓鑄溫度的降低而減小，而密度及力學(xué)性能增大。
　　本文通過對(duì)添加Al-5Ti-1B細(xì)化劑的7A04鋁合金壓鑄件進(jìn)行熱處理，研究了在不同壓鑄溫度下、不同Al-5Ti-1B添加量下熱處理對(duì)該合金壓