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不同模具澆注下的A356.2鋁合金的冷卻速率和金相組織

閱讀:981發布時間:2015-11-28

為了保證試驗數據的準確性,A356.2鋁合金在石墨模具和銅模具的冷卻速率測試分別進行了30次。取其平均值,得到的平均溫度數據。根據文獻,共晶Si的凝固溫度在577附近,因此,將其附近的數據用origin擬合,得到直線的斜率就是冷卻速率,顯示了冷卻過程中的部分數據。

   石墨模具和銅模具澆注得到的A356.2鋁合金的凝固組織。可以看出,使用石墨模具澆注的合金金相組織中α-Al基體較粗大,經銅模具鑄造的A356.2合金金相組織細化明顯,具有典型的金屬型鑄造組織形態:發達的α-Al枝晶,二次枝晶間距較小,不規則的短纖維狀的共晶硅顆粒均勻分布在α-Al基體上。測量結果表明前者的二次枝晶間距和共晶Si帶寬度分別約為20μm和10μm,而后者的僅約為8μm和4μm。

   不同模具鑄造的A356.2合金鑄錠的掃描圖,從圖中可以清楚看出不同冷卻速率對共晶硅形貌的影響。在A356.2合金得到良好細化變質的前提下,石墨模具澆注的金相組織中共晶硅大部分短桿狀,而銅模具澆注的金相組織中球(粒)狀共晶硅明顯增多,更加細小,長徑基本上1.5μm左右。

   研究表明,冷卻速率的不同會引起Al-Si合金液相前沿Si濃度的變化導致凝固后的組織形態的改變。A356.2合金屬多元亞共晶Al-Si合金,共晶凝固生長按耦合生長模型進行。銅模具鑄造時,冷卻速度大,優先形核長大的α-Al枝晶將硅原子快速推向凝固界面前沿,此時,共晶硅的生長受到濃度分布和α-Al枝晶的共同制約,只能以孿晶方式生長,zui終形成短纖維狀或短棒狀。

 NB-800型直讀光譜儀可快速準確地檢測出鋁基材料中的Si Fe Cu Mn Mg Zn Ni Cr 等多種元素成分,可為各類企業提供完善的解決方案。

 

 南京寧博儀器分析有限公司

                                  2015.11.28


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