低压脉冲磁场下制备ZL101A铝合金半固态浆料

利用低压脉冲磁场技术制备了半固态ZL101A合金浆料,研究了放电频率对半固态浆料中初生α-Al相形貌和尺寸的影响。结果表明,采用该技术可以制备初生α-Al相为细小的球状或近球状的半固态ZL101A合金浆料。初生α-Al相的平均晶粒尺寸和平均圆度系数分别随放电频率的增加而相应地减小和增加。但当放电频率超过10Hz时,半固态组织有所粗化。当浇注温度为630℃,放电电压为200V,放电频率为10Hz和处理时间为1.5min时,半固态ZL101A合金浆料中初生α-Al相平均晶粒尺寸约为91μm,形状因子约为0.88,适合半固态流变成形。

脉冲磁场下制备TiB_2/6061半固态坯料的晶粒长大行为

在原位TiB2/6061复合材料的凝固过程中施加低压脉冲磁场处理,制备了半固态坯料。在600℃部分重熔并分别保温5、10、20和30min,淬火固定半固态组织,利用光学显微镜和图像分析仪观察并分析其凝固组织,主要研究了原位TiB2颗粒对晶粒长大行为的影响。结果表明,原位TiB2颗粒不仅对复合材料半固态坯料组织产生细化和球化作用,在部分重熔过程中对晶粒长大行为还具有显著抑制作用。在相同的加热条件下,复合材料的晶粒长大速率要明显低于基体合金,表现出更高的热稳定性,使得其更适合半固态触变成形。

半固态2A12铝合金部分重熔组织的演变

对低压脉冲磁场技术制备的2A12铝合金半固态坯料进行部分重熔,利用光学显微镜和图像分析仪等,对半固态坯料部分重熔微观组织的演变进行了研究。结果表明,随着加热温度的提高或保温时间的延长,坯料的平均晶粒尺寸增大,重熔液相增加,晶粒的圆整度提高。最佳的部分重熔工艺参数如下:加热温度为620℃左右,保温时间为20～40min。形成初生α-Al晶粒为均匀的近球形颗粒,平均晶粒尺寸为116～120μm,液相率在40%左右,适合于半固态触变成形。组织演化机制分析表明,部分重熔的初期阶段,重熔液相较少,晶粒主要通过凝并快速长大;随加热温度的升高和保温时间的延长,重熔液相增加,晶粒主要通过原子扩散慢速长大并发生球化。