对工业纯铝熔体进行超声振动处理,分别研究了稳态连续超声处理时不同的超声功率、施振熔体温度、施振深度对凝固后显微组织的影响;并分析了动态间歇施振对凝固组织的影响.结果表明:超声振动下获得的铸锭组织均得到不同程度的细化;超声细晶机理主要是由于空化效应和声流效应提高了形核速率,并抑制了晶粒的长大;运用合理的超声功率与施振温度处理铝熔体,晶粒能得到最有效的细化;此外,施振深度不宜过大,否则将减弱细化效果;不同方式的动态间歇施振后晶粒细化程度与所选参数密切相关.
所属栏目
试验研究国家“973”计划资助项目(2005CB23707)
收稿日期
2007/10/102008/3/6
作者单位
蒋日鹏:中南大学机电工程学院, 湖南 长沙 410083
李晓谦:中南大学机电工程学院, 湖南 长沙 410083
胡仕成:中南大学机电工程学院, 湖南 长沙 410083
张立华:中南大学机电工程学院, 湖南 长沙 410083
刘荣光:中南大学机电工程学院, 湖南 长沙 410083
备注
蒋日鹏(1983-),男,福建连城人,硕士研究生.
引用该论文:
JIANG Ri-peng,LI Xiao-qian,HU Shi-cheng,ZHANG Li-hua,LIU Rong-guang.Effect of Ultrasonic Vibration in Solidification on Microstructure of Industrial Pure Aluminum[J].Materials for mechancial engineering,2008,32(10):14~17
蒋日鹏,李晓谦,胡仕成,张立华,刘荣光.凝固时超声振动处理对工业纯铝显微组织的影响[J].机械工程材料,2008,32(10):14~17
参考文献
【1】
Wang J,He S X,Sun B D.Grain refinement of Al-Si alloy (A356) by melt thermal treatment[J].Journal of Materials Processing Technology,2003,141(1):29-34.
【2】
张小明,张廷杰.多向锻造对改善7075铝合金性能的作用[J].稀有金属材料与工程,2003,32(5):372-374.
【3】
谭敦强,黎文献.Al-Ti-C晶粒细化剂对工业纯铝的晶粒细化[J].特种铸造及有色合金,2003(2):1-3.
【4】
Abramov O V.Action of high intensity ultrasound on solidifying metal[J].Ultrasonics,1987,25(2):73-82.
【5】
Jiang X,Xu H.Effect of power ultrasound on solidification of aluminum A356 alloy[J].Material Letters,2005,59(3):190-193.
【6】
李军文,桃野正,田汤善章.日本铸造工学会第141回全国讲演大会论文集[C].日本:[出版者不详].2002:16.
【7】
Eskin G I.Ultrasonic Treatment of Light Alloy Melts[M].Amsterdam:Gordon & Breach,1998:1-5.
【8】
Puskar A.The Use of High-intensity Ultrasonic[M].Amsterdam:Elsevier,1982:56-68.
【9】
Eskin Georgy I.Effect of ultrasonic (cavitation) treatment of the melt on the microstructure evolution during solidification of aluminum alloy ingots[J].Zeitschrift fuer Metallkunde,2002,93(6):502-507.
【10】
Eskin G I.Ultrasonic Treatment of Molten Aluminum[M].Moscow:Metallurgiya,1985:1-10.
【11】
Abdel-Rehim M,Reif W.Practical applications for solidification of metals and alloys under ultrasonic vibrations[J].Metal,1984,38(12):1156-1160.
【12】
李新涛,高学鹏,李廷举.连铸造过程中超声细晶技术的研究[J].稀有金属材料与工程,2007,36(3):377-380.
【13】
范金辉,翟启杰.物理场对金属凝固组织的影响[J].中国有色金属学报,2002,12(1):11-15.
【14】
李英龙,高彩茹,王玉贵.铝硅合金振动变质研究[J].轻合金加工技术,1999,27(1):8-10.
【15】
赵忠兴,穆光华.超声波对铸造合金组织和性能的影响[J].铸造,1996(3):21-25.
【16】
王祝堂,田荣璋.铝合金及其加工手册[M].长沙:中南工业大学出版社,1989:152-153.
【17】
刘荣光,李晓谦.变幅杆到铝合金熔体超声波传递过程研究[J].机械与电子,2007(12):3-6.
【18】
冯诺,李化茂.声化学及应用[M].合肥:安徽科技出版社,1990:112-115.
【19】
王家炘,黄积荣.金属凝固及其控制[M].北京:机械工业出版社,1989:18-24.
【20】
聂朝辉,毛大恒,张云芳.超声波处理对铸轧铝板带组织的影响[J].轻合金加工技术,2006,34(4):10-13.