施振温度对超声振动-真空差压协同作用铝合金微观组织及力学性能的影响

通过金相、扫描电镜、力学性能测试等技术考察了施振温度对超声振动-真空差压协同作用铝合金初生相组织、共晶硅形貌及力学性能的影响。结果表明,施振温度对超声振动-真空差压协同作用铝合金的微观组织和力学性能影响显著。适当升高超声施振温度,初生相组织得到明显细化,最佳超声施振温度为720℃,合金初生相由部分树枝晶或蔷薇状晶变成细小的等轴晶,共晶硅形貌也发生了由粗大的针片状向纤维状的转变;同时合金的抗拉强度和延伸率达到最大值,分别为326.96 MPa和5.57%,较超声重力铸造铝合金抗拉强度和延伸率分别提高14.49%和22.15%,较真空差压铸造铝合金抗拉强度和延伸率分别提高6.33%和8.16%。     

超声振动-真空差压协同场下ZL114A合金共晶硅的生长特性

采用SEM和XRD等手段,分析超声功率与凝固压力对ZL114A合金共晶硅的生长取向及形貌的影响,探讨超声振动-真空差压协同场下ZL114A合金共晶硅的生长特性。结果表明:超声振动-真空差压协同作用对ZL114A合金共晶硅的生长取向及形貌的影响显著。随着超声功率的增加,ZL114A合金共晶硅的择优生长取向面(111)、(220)及(331)逐渐被抑制;当超声功率600 W时,基本不存在择优取向,同时共晶硅由粗大片状转变为细小的短棒状,且分布均匀;当超声功率超过600 W时,共晶硅择优生长取向抑制减弱,且细化效果有所减弱;随着凝固压力的增加,ZL114A合金共晶硅的3个主要择优生长取向面逐渐被抑制,共晶硅细化效果越来越显著。超声功率600 W和凝固压力350 k Pa为最佳超声功率与凝固压力的协同作用效果。     

超声功率对金属型铸造ZL114A合金致密度的影响

在ZL114A熔体浇注过程中施加超声振动,研究超声波功率对合金致密度的影响。结果表明,超声波功率大小对ZL114A合金的组织细化和致密度提高效果明显。随着超声功率增加,试样的致密度提高,当超声施振功率提高到600 W时,合金的致密度达到峰值0.9986,此后随着功率增大,合金致密度有下降的趋势。通过金相组织观察分析,发现超声波的空化作用及声流作用可以细化晶粒、减少缩孔、缩松,从而提高凝固组织致密度。