A356半固態(tài)漿料制備方法及組織演變研究

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1、１０１８３分類(lèi)號(hào)ＴＧ１４６單位代碼：：２０：研宄生學(xué)號(hào)１５４３２０８０密級(jí)公開(kāi)：吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文學(xué)術(shù)學(xué)位（）Ａ３５６半固態(tài)漿料制備方法及組織演變研究－ｉｓｏｌｉｄＳｌｕｒｒＰｒｅａｒａｔｌｕｉｏｎｏｆＡ３５６ＳｅｍｐｉｏｎａｎｄＴｉｓｓｕｅＥｖｏｔｙ作者姓名：王會(huì)檀專業(yè)：材料加工工程研究方向：半固態(tài)成形指導(dǎo)教師：王金國(guó)教授培養(yǎng)單位：材料科學(xué)與工程學(xué)院２０１８年１２月未經(jīng)本論文作者的書(shū)面授權(quán)，依法收存和保管本論文書(shū)面版本、電子版本的任何單位和個(gè)人，均不得對(duì)本論文的全部或部

2、分內(nèi)容進(jìn)行任何形式的復(fù)制、修改、發(fā)行、出租、改編等有礙作者著作權(quán)的商業(yè)性使用（但純學(xué)術(shù)性使用不在此限）。否則，應(yīng)承擔(dān)侵權(quán)的法律責(zé)任。吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的碩士學(xué)位論文，是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中己經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研宄做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均己在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名玉金旅曰期Ｉ年／上月／曰？A356半固態(tài)漿料制備方法及

3、組織演變研究PreparationandTissueEvolutionofA356Semi-solidSlurry作者姓名：王會(huì)檀專業(yè)名稱：材料加工工程指導(dǎo)教師：王金國(guó)教授學(xué)位類(lèi)別：工學(xué)碩士答辯日期：2018年12月1日摘要論文題目：A356半固態(tài)漿料制備方法及組織演變研究專業(yè)：材料加工導(dǎo)師：王金國(guó)教授摘要半固態(tài)成形技術(shù)作為二十一世紀(jì)最具發(fā)展前景的金屬成形工藝之一，以其高生產(chǎn)效率、能實(shí)現(xiàn)近凈形以及成形件性能高等諸多優(yōu)點(diǎn)，得到了國(guó)內(nèi)外諸多學(xué)者的廣泛關(guān)注。在半固態(tài)成形工藝中，獲得細(xì)小、均勻的初生球狀組織是首要前提。為此，本文從設(shè)備實(shí)際情況出發(fā)，開(kāi)發(fā)了兩種制備

4、漿料的工藝：純電磁降溫?cái)嚢韫に嚭妥栽杏?電磁攪拌復(fù)合工藝，選擇工業(yè)中被廣泛使用的A356合金，通過(guò)合理控制實(shí)驗(yàn)參數(shù)，嘗試制備高質(zhì)量半固態(tài)漿料。通過(guò)觀察a-Al在不同工藝條件下形貌的演變過(guò)程，結(jié)合熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)和電磁學(xué)的相關(guān)理論，探討球狀晶的形成及演變機(jī)制，為相關(guān)研究和工業(yè)化生產(chǎn)提供一定思路。本論文主要結(jié)論如下：1)在純電磁降溫?cái)嚢韫に囍?，通過(guò)控制熔體降溫速度、攪拌溫度區(qū)間和攪拌頻率，能夠制備出數(shù)量眾多、尺寸均勻的球狀初生相。隨著熔體降溫速度的放緩，初生相的尺寸和形貌越來(lái)越好，晶粒之間的粘連能夠得到明顯改善。隨著攪拌溫度區(qū)間的擴(kuò)大，初生相尺寸的變化規(guī)律是

5、先減小后增加，形貌規(guī)整程度一直增加。隨著攪拌頻率的增加，初生相尺寸的變化規(guī)律是先減小后增加，形貌無(wú)明顯變化規(guī)律。當(dāng)爐膛預(yù)熱溫度為600℃、攪拌溫度區(qū)間為640-600℃、攪拌頻率為30HZ時(shí)，漿料質(zhì)量最好。2)在純電磁降溫?cái)嚢韫に囍?，初生相形核及生長(zhǎng)的機(jī)制是，電磁攪拌在微觀尺度上加劇了熔體中結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定的Al-Al、Si-Si原子團(tuán)簇的偏聚，熔體中先析出尺寸細(xì)小相互團(tuán)聚的棉絮狀初生相，隨著攪拌的持續(xù)和溫度的進(jìn)一步降低，細(xì)小初生相逐漸合并成大尺寸球狀晶。3）自孕育+電磁攪拌復(fù)合工藝相比于純電磁攪拌工藝，制漿效率更高，所得到的初生相尺寸明顯減小。隨著自孕育棒

6、插入溫度的提高，初生相形貌越發(fā)圓整，初生相的尺寸先減小后增加。隨著攪拌頻率的增加，初生相的尺寸逐漸增大，圓整度逐漸下降。當(dāng)自孕育棒作用溫度區(qū)間為640℃-610℃、攪拌頻率為20HZ時(shí)，漿料質(zhì)量最好。I吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文4）在自孕育+電磁攪拌復(fù)合工藝中，球狀、近球狀初生相的主要來(lái)源有兩個(gè)：①在孕育棒插入熔體初期時(shí)，大量非自發(fā)形核從孕育棒表面脫離下來(lái)并穩(wěn)定存在，生長(zhǎng)成為獨(dú)立的球狀初生相②因劇烈溫度變化而形成的粗大樹(shù)枝晶，在爐膛對(duì)熔體的“二次加熱”中逐漸熔斷，逐漸演變?yōu)榻驙畛跎?。關(guān)鍵詞：半固態(tài)，A356，電磁攪拌，自孕育，箱線圖IIAbstractTi

7、tle:PreparationandtissueevolutionofA356semi-solidslurrySpecialty:MaterialsEngineeringSupervisor:Prof.WangJinGuoAbstractSemi-solidformingtechnologyhadattractedextensiveattentionfrommanyscholarsathomeandabroadduetoitshighproductionefficiency,near-netshapeandhighperformanceofformedp

8、artsasoneofthemostpromisingmetalformingp