機械專業(yè)外文文獻翻譯-外文翻譯--復合材料mg2si-al的冷卻斜槽法鑄造和其局部重熔演化過程中的半固態(tài)微觀結構 中文版

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復合材料 冷卻斜槽法鑄造和其局部重熔演化過程中的半固態(tài)微觀結構 摘要 l– 合材料的半固態(tài)結構及斜槽鑄造的部分重熔過程。該鑄態(tài)微觀結構的形態(tài)，大小和形狀受保溫時間等的因素影響。據(jù)調查結果表明：該 狀因子 - 與保溫時間長短有關。 1 。導言 眾所周知，半固態(tài)加工（ 的有很多顯著的優(yōu)勢，與傳統(tǒng)的鑄造相比它盡量減少宏觀偏析、凝固收縮和形成溫度。關鍵該固相[ 1 ]半固態(tài) 合金的形成是由于缺乏樹突狀形態(tài) 。典型的非樹突狀的微觀結構 需要的是構成固相球懸浮在 液相。觸變的影響，該合金半固態(tài)使他們能夠處理大量固體。許多不同的 路線已被用來生產非樹突狀結構， 如磁流體（磁流體）攪拌，噴射成形， 應變誘導熔體激活結晶和部分熔化（ 的液相 /近液相線鑄造等[ 3 。 最近，切爾文斯基 [ 9月 11 日 ]調查的制作鎂合金半固態(tài)組件的注塑成型過程。 菲爾德等人 [ 12 ]研究形成的半固態(tài)鎂 鋅合金擠壓 [ 13 ]修建了一個模型，半固態(tài)金屬的生長 形態(tài)，用凝固和液體流速作為影響晶體形態(tài)的變化。過磷酸鈣斜槽的冷卻過程技術是一個簡單的路線。初級階段，在半固態(tài)合金冷卻斜槽重熔 [ 14 ]已成為球后 。哈加和鈴木 [ 14,15 ]調查鋁錠的生產過程為鋁 - 6 過共晶鋁硅合金鎂含量高，含有大量硬顆粒 l 復合材料是潛在的汽車制動盤材料，因為復合有較高的熔融溫度， 低密度，高硬度，低的熱膨脹 系數(shù)和相當高的彈性模量 [ 8 ] 。但是，鋼筋的主要 此， 復合材料與粒子需要修改以獲取足夠的機械強度和延展性。有報道說，稀土元素，如 16], 17] 和其鹽類[ 18,19 ]可以修改 。經(jīng)司馬在以往的研究 [ 8 ]預計以改善力學性能半固態(tài)微觀結構復合材料的 l 復合已制作完成 。不過，這項技術相對復雜，因為需要冷擠壓和變形。部分工作已進行了對半固態(tài) l 復合材料進行了冷卻斜槽鑄造和部分重熔過程。在目前的研究中， l 半固態(tài)的在原 l– 合材料編寫的冷卻斜槽鑄造和部分重熔過程 和影響等溫持有時間對微觀結構的綜合考察 。 2 。實驗程序 3 間合金（錠） ，純銅 （錠， > 純度）和鎂（錠， > 純度） 被用來編寫實驗合金。約 520克共晶鋁硅中間合金熔體熔融在一個石墨坩堝電阻爐。約 100 克，鎂和 26 克 銅，預熱在 300 ? c ，分別加入到 體在 68015 分鐘之后，熔體被注入模具鋼通過鋁冷卻斜槽（預熱在300 ?） 產生 l 復合錠，化學成分列于表 1 。 表 1 ％ ） 鑄造工藝如圖 1所示。 圖 1 冷卻斜槽鑄造和部分重熔技術示意圖 [ 15 ] （通過從 [ 15 ] ） 。隨后， 該鋼錠被削減成一系列 12 毫米× 12 毫米× 12 毫米的樣本。該部分重熔過程在垂直管式爐，樣本加熱 高達 560 ? 0 ， 60 ， 180 和 600 分鐘，然后淬在冷水中。金相試樣拋光通過光學顯微鏡和使用標準程序觀看微觀結構。 的氫氟酸水溶液用來蝕刻拋光樣本。通過定量分析系統(tǒng)主要固相進行統(tǒng)計分析（ 統(tǒng) 美國） 。 3 。結果與討論 據(jù)組成的合金和研究 [ 8,16 ] ，作為鑄態(tài)組織的綜合構成對 - 顯示，作為典型的鑄態(tài)組織在復合 別由正常的鑄造和冷卻斜槽鑄造。那個微觀結構的綜合顯示，形態(tài)小的 常的復合材料是樹突狀（如圖 2A 中箭頭表示），大小約 200 納米。第一階段，在復合材料冷卻邊坡現(xiàn)澆更改樹突狀至球形與直徑約 10 納米，顯然可以在圖 2 一個原因是由于增加在核襯底在熔融后鑄件冷卻邊坡 ;另一個原因是有關流動熔體對邊坡。流動熔體會造成部分 片段的樹突由對流。 圖 2 l 復合材料鑄態(tài)的顯微組織 [ 8 ] 圖 3 A – 0 ， 60 ， 180 和 600 分鐘的冷卻斜槽鑄造演化過程的 半 固態(tài) 微觀結構 圖 3 復合材料 卻斜槽鑄造不同的保溫時間的半固態(tài)微觀結構（ a） 30 分鐘 （ b） 60 分鐘 （ c） 180 分鐘 （ d） 600 分鐘。 圖 3 為 該 鑄態(tài)粗 變?yōu)橐徊灰?guī)則形狀，略圓，以及形態(tài) 均粒徑 為 球狀 ，保溫 時間增加至60分鐘，形態(tài) 學研究 要 復合成為 平均粒徑 85 納米 橢圓形狀和 球形。 在圖 3 一些較小的 全 溶解尚存在液體 中如圖白色箭頭 表明的那樣。圖 3 C 表明，與 溫 處理 180分鐘 的綜合微觀結構 形態(tài)無明顯改變，不過， 鋁顆粒 平均粒徑增加111 納 米。 有興趣地注意到在圖箭頭所表明的那樣 一些出現(xiàn)表面上的大球形顆粒。該 區(qū)域 幸存下來的小固體顆粒 數(shù)額 增加，與 60 分鐘保溫時間 比較看來 液體分數(shù)增加。不幸的是，液體分數(shù)無法衡量在本研究中存活的小型固態(tài)粒子。普瓦里埃等人 [ 20 ]報道說， 鋁銅合金的液體 體 積分數(shù)略有下降，在半固態(tài)等溫處理 粗化時期 。這一現(xiàn)象需要進一步的研究。 圖 4該復合材料不同等溫時間鋁“小顆?！钡慕鹣囡@示。 （ a ）在 180 分鐘 （ b ） 600 分鐘 圖 4 小柱狀 形態(tài)和一些幸存 不規(guī)則形狀 固相標注由 圖 4 頭所示 。等溫處理時間高達 600 分鐘 時 ， 如圖所示 小 狀 仍然是球形，。 小顯然 增加平均粒徑 149 納米。此外，該金 相 存活的固體 小 顆粒明顯減少，表面上大 - 顆粒出現(xiàn)。凝固的液體在處理樣品之前，淬火在水中，并且出現(xiàn)和消失，可能是由于淬火處理時間差異。從圖 4B，這是清楚地表明，存活的固體顆粒形態(tài)沒有明顯變化 .. 更深入的了解的演變固體顆粒，晶粒的最后尺寸它決定了它的綜合力學性能 [ 21 ] 。較早前 [ 8] 進行了研究， 從一個傳統(tǒng)的鑄造樹突狀結構等溫控制形成一個半固態(tài)結構。過渡期的固相從樹突狀成球形認為是由于液體的滲透，即晶界是滲透液在半固態(tài)等溫控制，造成枝晶破碎，然后，支離破碎枝晶改變成球狀或橢球粒。 圖 5 圖 6溫時間的關系。 鋁顆 粒晶粒的尺寸和保溫時間之間的關系圖 5 所示 。 鋁顆粒大小隨持有時間粗化機制是聚結的粒子，即將各部分結合在一起形成的，形成新的大的顆粒 [ 22 ] 。另一個奧斯特瓦爾德 [ 22,23 ]成熟粗化機制 ，在其中規(guī)模較大的顆粒增長和規(guī)模較小的顆粒熔。 利用圖像分析系統(tǒng)，有多少對象在選定的地區(qū)，以及以選定的對象可以衡量 [ 2 ]周長及面積 。一般情況下，形成一個對象的特點是形狀因子定義為 [ 2 ] ： 那里的 2 ] 。在圖 6表明 等溫處理改變形狀因子結果。這 是表示形狀因子迅速增加，保溫時間從 30至 180分鐘然而 個更大的保溫時間結果不能相當大的變化 這表明該 乎達到最高值。 據(jù)報道，固相顆粒趨于球形，但對于較長的保溫時間，形狀顆粒的變化放緩甚至逆轉高的固體體積分數(shù) [ 21 ] 。要隨時想到，高固體體積分數(shù)也意味著高的連續(xù)性，這可以歸因于球形硬撞擊的固體顆粒，導致顆粒的形狀扭曲[ 21 ] 。在本研究中，微觀結構的固相體積分數(shù)是相對較低（ ≤ 根據(jù)結果的定量分析，因此，努力降低撞擊機會和增加時間，更高曲率部分的固體 顆粒會被溶解，并導致增加 最后過程中達到一個動態(tài)的平衡后顆粒的形狀因子不會改變。 4 結論 復合材料 結果表明： (一 ) 或橢圓形 ; （二）增加保溫時間從 30至 600分鐘， 0到 150米增加，其形態(tài)變得更接近于球形 ; （三）鋁固體顆粒形狀因子保溫時間從 30至 60分鐘時迅速從