ZL101过流冷却转移法半固态压铸工艺和性能研究.pdfVIP

——半固态加工——特种铸造及有色合金 2011年年会专刊 ZLl01过流冷却转移法半固态压铸工艺及性能研究 廖海生1 周荣锋h2蒋业华1 周 荣1 (1-昆明理工大学材料科学与工程学院；2．昆明理工大学分析测试研究中心) 摘耍采用倾斜管过流冷却一转移法生产半固态流变压铸件．研究了压铸工艺对ZI。101铝合金半固态流变压铸件性能 的影响。以及半固态压铸件经T6热处理之后性能的改变。采用液态与半固态压铸件对比研究半固态压铸件的力学性能。 结果表明，在浇注温度为595℃、压射速度为1．8m／s时，压铸件性能最佳，此时较浇注温度为630℃液态压铸件其拉伸轻 度提高了11％。经热处理的半固态压铸件拉伸强度与伸长率都得到改善。液态与半固态压铸件试样的拉伸断口为准解理 断裂。经热处理的半固态压铸件试样的拉伸断口为韧性断裂。 关键词ZLIOI铝合金I半固态；流变压铸；力学性能；压铸工艺 中圈分类号TG249．2ITGl46．21文献标志码 A文章编号2011(S)一0405—04 金属半固态加工技术自20世纪70年代问世以1．2试验方法 来[1]，以其充型平稳、产品质量好、尺寸精度高、模具寿 命高及节约能源等一系列突出的优点，在汽车、航空等 精炼、扒渣及保温处理。从熔炼炉中取出约1．2kg的铝 工业领域中广泛的应用【2咭]。半固态压铸技术分为触变 合金熔液，待温度降至640℃时将其流经过流冷却设备 压铸与流变压铸。目前工业实际应用基本是半固态触变 (见图1)流人预热温度为450℃的石墨坩埚进行缓冷，使 压铸。但半固态触变压铸存在流程长、成本高、耗能大、 经过流冷却装置的铝合金液体变成半固态浆料，并且流 坯料回收不及时等缺点[4]，为了解决这些问题，开始研 人石景坩埚时保证其温度在液相线以下5～10℃。待半 究半固态流变压铸【s]。由于半固态流变压铸还处于试 验阶段，国内还没有成熟的流变压铸技术能在工业实际 卧式压铸机的输送管内，启动压铸机射料程序，以压射比 中得到应用，且国外半固态流变压铸在工业生产中得到 压为97MPa、增压比压为106MPa将半固态浆料压入零 实际应用的只有意德拉流变压铸，但是该技术属于专利 件模具中成形。另外根据铸件压铸经验以最佳液态压铸 技术，而且也存在一些不足。针对这一问题，开发一种 工艺按浇注温度不同压铸液态压铸件。 设备简单、工艺流程易控的半固态流变压铸技术就十分 必要。本课题基于以上现状。通过半固态流变压铸技术 生产ZI。101铝合金压铸件，对压铸件的流变压铸工艺 与力学性能进行研究。 1试验材料和试验方法 1．1试验材料 试验所选用的材料为工业用ZI。101铝合金，属于 Al—Si—Mg系合金，其合金化学成分见表1，固液区间为 557～613℃。ZLl01合金具有较宽的固液温度区间， 图1 试验中所用的半田态制蒙设备 1．铝舍金熔体2、9．石．薹坩埚3、8．热电儡4．不锈钢坩蜗5．支 在共晶温度以上可以获得固相率为50％的半固态浆 架6．三相交泷线圈 7．电阻筮加热 10．丰固南策料11．冷却水 料，因而具有较好的半固态成形能力。 对浇注温度为595℃的半固态压铸件进行T6热 裹I ZLIOI铝合金化学成分 ％ 处理。在压铸件心部如图2所示取试样经打磨、抛光