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原位反应近液相线铸造TiC_p/7075Al半固态坯料的二次加热组织演变

张复懿

  金属半固态成形技术结合了液态和固态金属成形的有利条件,具有许多优良的特性,被认为是21世纪金属制造的新兴技术之一,也是当前我国高技术产业化优先发展的重点之一。它分为流变成形和触变成形两种工艺,在实际生产中,主要采用的是后者。触变成形主要包括半固态坯料的制备、二次加热过程和半固态成形三个过程。目前,在为获得适宜于触变成形所需合理固-液比例的二次加热保温条件下,普遍存在二次加热过程中晶粒粗化现象,这将对成形件的性能产生不良影响,目前仍未找到有效的解决方法。因此,如何在二次加热过程中使其保持均匀、细小的等轴晶特征是半固态成形技术的关键。 本文以7075铝合金为基体材料,通过原位反应近液相线铸造方法制备出X%TiC_p/7075Al半固态坯料(X=0、1.5%、3.4%、4.4%),并对进行二次加热试验。研究原位TiC颗粒对近液相线铸造7075Al合金半固态坯料的铸态组织与二次加热组织的影响。采用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜观察半固态组织,利用Image Tool软件及平均截线法测量晶粒等积圆直径,寻找不同二次加热工艺参数(如加热温度、保温时间等)条件下的晶粒等积圆直径与加热温度、保温时间之间的关系,建立二次加热过程中的晶粒长大动力学模型,并对实测值与理论计算值进行误差比较。 结果表明,原位TiC颗粒不仅使近液相线铸造7075基体合金半固态坯料的铸态组织直接转变为具有均匀、细小的等轴晶组织,而且在二次加热过程中,对晶粒的长大行为有较为明显的抑制作用。在相同的二次加热工艺参数下,随着原位TiC颗粒含量的增加,这种抑制作用逐渐增强,经统计,当原位TiC颗粒含量达到4.4%(质量分数)时,整体效果最理想,此时,其晶粒长大指数为3,而7075基体合金的晶粒长大指数为2,这表明TiC_p/7075Al半固态坯料在二次加热过程中晶粒长大趋势与7075基体合金相比较小,此时,晶粒长大演变规律与所建模型基本符合,误差值不超过10%,更加适合于半固态触变成形。……   
[关键词]:原位反应近液相线铸造;TiC_p/7075Al半固态坯料;二次加热;晶粒长大
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:内蒙古工业大学2010年