半固态A356铝合金坯料新制备工艺

将其进行一道次等径角挤压 （ Ｃ Ｐ ，将每个坯 料分为 ＥＡ ）
Baidu Nhomakorabea三等份 ？
（ ）将 上步得 到的试样分别 加热到 ５ ０ 、５ ０ 、 ３ ６％ ８％ ６）℃，并分别保温 １ｍｉ、２ ｒ ｎ ０ ｉ ，将试样浸 【】 （ ０ ｎ ０ ｉ 、３ ｒｎ后 ａ ａ
成形技术 以及理论方面的研究工作较多 ，但 在成形工艺
半固态成形技术以其加热温度低 ，成形阻力小 ，获 得的铸件组织致密 ，以及 尺寸稳 定等优点 ，成为铝合金 成形研究的热点 。而促使半 固态成 形技 术发展 的驱动 力 是节能汽车的出现 ，其表现形 式是汽车轻量化 的社会需
（ ）将 Ａ ５ １ ３ ６销合金 加热 到 ６０Ｃ使 其熔 化并适 当 ８￣
保 温 ，再 冷 却 到预 定 的浇 注 温 度 ，然 后 将 合 金 液 浇 注 到
１ｎ ０ｌ ｍ×１ｒ ０ ｍ×７ ｒ （ ×宽 ×高 ） 的 自制 金属模 具 ａ ０ｍ 长 ａ 巾。浇注 温度 分别 设定 ６ ０Ｃ、６ ０Ｃ、６ ０Ｃ、６ ５Ｃ、 ５￣ ３￣ ２￣ １ｏ
６ ０℃ 。 １
半 固态 Ａ ５ ３ ６铝 合 金 坯 料 新 制 备 工 艺
合肥工业大学材料学 院 （ 安徽 ２ ００ ） 姜华海 ３０ ９
【 摘要 】 采用近液相线法结合新 ＳＭ Ｉ Ａ法复合工艺制备半 固态 Ａ ５ ３６铝合金坯料 ，研 究了浇注温度、
等径 角挤压 （ Ｃ Ｐ）和 半 固态处 理 温度 、 时间对 坯 料组 织 的影 响。结 果 表 明 ，适 当的工 艺参 数 可 以制备 出 ＥＡ 球 状初 生 ｏ Ａ 相 晶粒 的半 固态 Ａ ５ 【Ｉ 一 ３ ６铝合 金 坯料 ，其 中较合 理 的工 艺参 数 为 ：近液 相 线 浇 注 温度 为 ６ ０Ｃ， １￣ 半 固态保 温 温度为 ５ ０Ｃ，半 固态保 温时 间为 ２ ｍ ｎ ８￣ ０ ｉ。
化 ，仞
组 巾树枝 品消夫 ，蒿 状组 Ａ， 少，…观大量球状 ７ １ ４ 或 状组 ，』 寸叫显减小 （ ｉ １ 所， ） ｆ ｚ ｉ ｅ ＿ ÷
蒿 就 状 绀 织 ，球 状 或 粒 状 ｝ 牛 十 人 量 … 现 （ 罔 １ 』 Ｊ 目 如
预磨 、粗磨 、精磨和抛光 ，用 ０ ５ （ ． ％ 质量分数 ）的 Ｈ Ｆ 水溶液显微组织腐蚀 ，经水 冲洗 、酒精擦洗 、吹风机 吹 千后 ，再用 ４ Ｂ Ｖ型光学 显微 镜 观察金 相组织 。最 ｘ —Ｔ
后 ，用 Ｊ Ｃ摄像机采集试样端面 域金相图 ，再 对获得 Ｖ
的金相显微组织在 Ｍ２６－ ０２ ５ －６ ４ ８金相检验软件系 统中进 行定量分析 ，分 别测量 并计 算 出区域 组织 中初 生 ＯＡ ． ｒＩ 一
要。尤其实现轻量化的同时不 降低 对材料强度和可靠性
的要求 ，促使设计者选用高强度铝合金 。这样 ，半 固态 成形技术 的发展就势在必 行了。另外 ，由于半 固态成彤 技术是一 门新兴的且跨力学 、传热学及 流体力学等多学 科的研究领域 ，受到的影响因素众多 ，尽管有关半 固态
（ ） 铣 削加 工 试 样 尺 寸 为 ９ ９ ｍ × ． ｍ × ０ ｍ， ２ ．ｍ ９９ ｍ ５ｍ
１ 所示 ） ａ ；在 ６０Ｃ ３￣浇注 时 ， 合金组织 中初 生 ０Ａ 仍 铝 【１ 一
２ １ 年 第 ３期 ０ １
热 处 缎 铸造
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参磊 。 Ｊ 工 ￣ｎ ｊ ｍ
旱 发 达 的 忖 枝 ｌ ＨＪ ，枝 品 臂 ＇ 大 ，但 要 比 ６０ 的 念 卡 ｝ 【 ５％ 细 ，组 纵 巾 有 少 量 的球 状 或 状 ＿ 生 中 （ 罔 ｌ ｝ Ｊ ｊ ¨ 如 ｈ昕 乐 ） ； ６０ 浇注 ｌ 合 金 相组 织 发 ｒ明 的变 ２％ 坩， 一 变 彳 细 ， ｌ Ｉ ｛ 枝 晶 ｕ 减 少 ， 可 以 看 到 』 ｊ
较大 的变形能 ，为后续半 固态坯料组织演变提 供了很好 的应 变诱发条件 ，经过半 固态等温处理后 可以获得细小 圆整组织 ，且坯料彤状几乎小变。
一
二 、结果与讨论
１ 浇注温度对半固态 Ａ ５ 铝合金坯料组织的影响 ． ３６
在合金液不 同浇注温度 条件 下 ，６ ０ ５ ％浇 注时 的铝 合金坯料组织是 初生 — ｌ Ａ ，呈发达 的树枝晶 ，枝 晶臂很
所尔 ） ；
６ ５ 浇 沣 时 ， ／金 金 相 １％ ＼
ｒ『 ｒ少 ： ｛缘 Ｉ 的
粗 ￣ｌ 树 枝 品 外 ，球 状 或 状 生 相 叫 增 多 ，而 且 Ｙ ｊ ， 晶粒 比较 细 小 （ 如 １１ ， ） （所 Ｊ ； ｊ ６０ 浇 泣 时 ， 令 卞ｌ １％ ｝
粗大 ，组织中只有极少量的球状或粒状初生 相 （ 图 如
、
试验过程
广泛用 于半 同念加 工 的 Ａ ５ ３６合 金 的化 学成 分为 ：
＝
７４ ％ 、Ｗ ＝ ． ９ 、Ａ 余量。差热分析 （ Ｔ ．６ ０４ ％ Ｉ Ｄ Ａ）
测定的液相线温度为 ６ ０ ，同相线温度为 ５２ 。 １％ ７℃
参数方面的研究还很少 ，因此有必要深入研 究。 半固态合 金坯料的制备是半同态成形技术 的基 础和 关键 ，它要求坯料原始组织为均匀细小的球形非枝 晶组 织 。本试验采用近液相线 法结合 新 ＳＭＡ法制取半 固态 Ｉ Ａ５ ３６铝合金坯料 。近液相线浇注法可为新 ＳＭＡ法提供 Ｉ
入水 中快速冷却 ，以保存初生相相 貌。然后 将试样进行
团状或蔷 薇状初 始坯 料，减少 了新 ＳＭＡ法挤压 道 次， Ｉ 简化 了工艺。与传统 ＳＭＡ法相 比，坯 料经过等径 角挤 Ｉ
压 （ Ｃ Ｐ 后的初 始坯料发 生较大塑性 变形 ，累积 了 ＥＡ ）
相品粒的等积 圆直径和形状 系数 ，取 平均值后 即得 出该 ｒ ［艺条件下试样 的平均等积圆直径和形状系数 。