轧制-重熔SIMA法制备ZCuSn10合金半固态坯料

金属学报, 2014, 50(5): 567-574. doi: 10.3724/SP.J.1037.2013.00654

轧制-重熔SIMA法制备ZCuSn10合金半固态坯料

王佳 ^1, , 肖寒 ^2, , 吴龙彪 ^3, , 卢德宏 ^4, , 周荣锋 ^5, , 周荣 ^6,

1.昆明理工大学材料科学与工程学院,昆明650093;四川理工学院机械工程学院,自贡643000

2.昆明理工大学材料科学与工程学院,昆明650093

3.昆明理工大学材料科学与工程学院,昆明650093

4.昆明理工大学材料科学与工程学院,昆明650093

5.昆明理工大学材料科学与工程学院,昆明650093;昆明理工大学分析测试研究中心,昆明650093

6.昆明理工大学材料科学与工程学院,昆明650093

关键词： ZCuSn10合金 , SIMA法 , 变形量 , 重熔温度 , 半固态组织

STUDY OF ROLLING-REMELTING SIMA PROCESS FOR PREPARING THE SEMI-SOLID BILLET OF ZCuSn10 ALLOY

Keywords： ZCuSn10 alloy , SIMA method , deformation , remelting temperature , semi-solid microstructure

采用轧制-重熔的SIMA法制备了ZCuSn10合金半固态坯料,先将铸态ZCuSn10合金加热到450℃保温15 min,分别进行2～4道次轧制,然后截取试样进行重熔处理后水淬.比较了SIMA法和铸态-直接重熔工艺制备的ZCuSn10合金半固态组织,并利用SEM的EDS测定了组织中Sn的分布情况,用OM和TEM观察了SIMA法制备过程中试样组织变化,综合分析了SIMA法制备ZCuSn10合金半固态坯料过程中的组织演变机理.结果表明:采用轧制-重熔的SIMA法制备的ZCuSn10合金半固态组织固相晶粒均匀细小,圆整度高,19.7％预变形量875℃保温15 min半固态组织最优,其平均晶粒直径75.8μnn,形状因子1.62,液相率17.28％;用SIMA法制备ZCuSn10合金半固态坯料,预变形过程对晶粒细化及球化起到了关键作用,随着预变形量和重熔保温温度的提高,半固态组织晶粒尺寸减小,圆整度提高,液相率增加;采用轧制-重熔的SIMA法制备ZCuSn10合金半固态组织球化的主要机理是预变形过程破碎了枝晶,储备了变形能,在重熔过程中促进了枝晶熔断,同时,由于Sn元素从液相中向α固相中扩散迁移,液相逐渐吞噬固相的尖角突出部分,最终生成细小、圆整的α相晶粒.

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