电磁搅拌与浇注温度对半固态A356铝合金中微量稀土细化初生相的影响

在不同浇注温度和电磁搅拌制度下制备了A356铝合金半固态浆料,研究了微量稀土下浇注温度、电磁搅拌频率和时间对半固态A356铝合金初生相形貌及力学性能的影响。结果表明,通过优化半固态制浆工艺条件减少稀土的加入量是可行的,实验表明稀土微量化的合适工艺方案是:浇注温度为630℃,电磁搅拌频率为30Hz,搅拌时间为8s。此时,加入量为0.3%的稀土La细化效果和常规加入量为0.4%La的低过热度浇注的相当,其力学性能也基本相同。

电磁场作用下半固态A356-La铝合金初生相形貌及分形维数的研究

利用稀土La对液态A356铝合金进行了细化处理,并在电磁搅拌技术下制备了半固态A356-La铝合金浆料,研究了稀土La和电磁搅拌对半固态A356铝合金初生相形貌的影响,并用分形维数对其初生相形貌进行了表征.结果表明,添加适量的稀土La可有效改善半固态A356铝合金初生相的形貌,无论是否经过电磁搅拌,随着稀土添加量的增加,A356铝合金的初生相形貌均呈先变好后恶化的演变规律,当稀土La的添加量为0.4%(质量分数)时,其初生a相的形貌和尺寸均达到最佳,其平均等积圆直径为88.85μm,平均形状因子为0.78;当稀土La的添加量相同时,经过电磁搅拌作用的A356-La铝合金初生a相的平均等积圆直径均比未经过电磁搅拌的更小,其形状因子则相反,均比未经过电磁搅拌的更大,说明经过电磁搅拌的半固态A356铝合金初生a相比未搅拌过的更细小、圆整,即经过电磁搅拌的初生a相形貌更佳,如当La含量为0.4%时,其平均等积圆直径由88.85μm降至84.14μm,平均形状因子由0.78升至0.81.此外,实际的合金凝固组织具有分形特征,应用分形几何的原理来描述和分析半固态铝合金中初生相的形貌变化规律甚至初生相形成机理是完全可能的.且不同工艺参数下所获得的半固态铝合金初生相形貌具有不同的分形维数,随着半固态初生相由树枝状向颗粒状或球状变化,其分形维数逐渐变小.