PDF《半固态加工——特种铸造及有色合金 2011年年会专刊——》

金项目:广州彳『色金属研究院膏年摹金和科技创新蘑会资助项fj(2009A0]o) 第一作者简介:土顺成,男t1976年出生.副研究员., 东省上业技术研究院专彳料加C研究所.广州(510650).电话・020一37238039・E―mail.wangsun・ cen8(鱼1 63.corn

375 一特种铸造及有色合盒2011年年会专刊一 制工艺,并采JfI该J:g对低过热度铸造半固志I.Ylg合 盘坯料进行二次加热.研究了坯料的组织演变规律,探 讨了组纵控制机理. 1试验材料与方法 试验材料为LYl2铝合盒,用纯铝锭(99 7%,质量 分数.下同).纯镁锭(99 85%)、AI 50Cu和AI

1 0Mn 合金熔炼配制.熔炼设备为l

5 kW井式电阻炉和石墨 坩锅.熔炼温度为760 c.采用低过热度铸造法 1告I 备半固态坯料,焙体经精练,静止和扒渣后于650℃时 浇汪到水冷钢模中,铸成40 mm*900 mm*900 mm 的坯料.在ARI.4,180光电A读光谱仪上测定坯料成 分.在NETZSCH STA449C综合热分析位上对坯料进 行莘示扫描最热分析(DSC).坯料晟后加工成直径为 Ij m m'

长为20 mm的圆柱试样用于=次加热试验. 二次加热没备为15 kW箱式热处理炉.吐验前在 试样中心预先钻 直径为2 mm深为10 mm的小孔, 并插人K型热电偶,试验过程中采川MCGS温度智能 测拄试验系统监测试样温度韭化.为了防止加热过程 中试样表面发牛液相流淌或软化坍塌,试验前用铝箔包 攫试样.两步法二狄加热酞样首先在655℃等温加热

1 5…,然后再随炉降温至625℃井继续等温保温.为 r埘比,;

fl=625℃进行一组等温二次加热试验.热处理 炉加热到预定温度后放八试样.并扦始记录武样温度, 到选预定加热时问后取出试样水淬.水淬试样经磨制, 抛光井用程台酸溶液(1 ml,HF+1

5 ml.HCI+2

5 mI.HNO,+95 ml,H 2(】)腐蚀后,在【JI YMPUS金相 显微镜下进行蛆织观察. 2结果与分析

2 1坯料的成分、组织和DSC曲线 经光电商读光谱仪测定.低过热度铸造LYl 2台金 中【H忐坯料的成分为:d 26%的Cu.I 44%的Mg.

0 34%的Mn.0 085%的Si,0 105%的Fe,0 002%的Cr.0 008%的Ni.0 o】1%的zn.Al余量.坯料组纵由 细小的等轴晶和玫瑰状品粒组成,见图i.坯料的DSC 曲线址图2.录用外推始终点法 确定坯料的同相线 和藏相线温度分别为500 4℃和638 8℃.

2 2二孜加热升量曲线豆组织演变 圉3为两步法二次加热和625 c等温二次加热过 程中试样温度变化曲线.从图3可见.试样升温速度都 是先快后慢,温度达到508℃后.由于共晶相的熔化吸 热,曲线都出现一个短暂的平台.这与坯料Dsc分析结 果基本一致.随后继续升温.由于初生Al相开始培化 吸热H厦试样温度与炉温温差逐渐减小.试样升温速度

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*《}目6 LYl2}4#日n‰ 目2}目6】Yl 2}±g#¨1)sc日A 都逐渐减慢.625 f2等温二次加热.加热43 rain后试 样温度选到625 c开始进人等温保温.而采用两班涪 二次加热【艺,试样升温速度更快.加热14 rain后试样 温度达到625℃并继续升温,随后由于炉温的下降-试 样温度再连渐下降至625 c并进入等温保温. 目3}目6 LYl2}女t#=&

*#4m￡*自a 幽4为试样625 c等温二移:加热过程中的组纰演 变.图j为试样先在655℃等温加热1

5 rain-然后再随 炉降温至625℃并继续等温保温过程中的组织演变. 从图4可见,试样在625 x2等温二改加热,随着加热时 间的延长,液相率逐渐增加,晶粒逐渐K大和球化.从图5可见,试样先在655℃等温加热15 raint然后再随 炉降温至625℃并继续等温保温.藏相宰形成明显加 快,加热15 rain,晶间出现了少量液相,加热至30 rain, 晶问液相明显增加,随后继续保温,籁相翠莳于稳定. 晶粒随加热时间的延长而遥渐长大和球化,但晶粒长大 速度缓慢,加热至60 min.晶粒形态即明显球化. p、《q ~半同志LYl2金坯料一趺加热纽纵控制l艺q机理 l顺成等一 I戳(^)30 mia '