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巴氏合金凝固后直接形变的显微组织研究
 
    一、巴氏合金凝固后直接形变理论基础
      巴氏合金在铸造时产生的液态收缩和凝固收缩大于固态收缩,导致巴氏合金铸件在最后凝固部位形成尺寸较大的几种缩孔,或在一些部位形成了分散性的缩松。巴氏合金铸件中存在的这些缺陷,以及它们之间的相互聚合作用,是巴氏合金材料韧性断裂的微结构机理的关键。而这些缺陷可以通过塑性变形修复。研究表明:铸态巴氏合金通过塑性变形可以显著细化晶粒,同时,产生的塑性流变也有助于改善巴氏合金材料微结构的形貌和再分布状态,并能够弥合和消除部分铸造缺陷,进一步提高巴氏合金的强度。
      巴氏合金铸造缺陷经塑性变形后,其弥合与修复过程所示。具体过程为:缺陷体积压缩-界面闭合-界面两侧基体相切变扭曲-界面附近动态回复形成亚晶-亚晶界的迁移和亚晶的合并长大-形成新的动态再结晶晶粒-界面消失。
    二、巴氏合金凝固后直接形变工艺
      1.实验材料与方法
    实验材料是巴氏合金。实验的基本过程为:原始铸锭-熔炼-挤压铸造-去掉紧固圈-压缩变形。
      2.实验结果及分析
      不同状态下巴氏合金的显微组织。可以观察到,巴氏合金晶粒比较细小,枝晶也很少,组织比较均匀。巴氏合金第二相以树枝状分布在基体相上,其中部分灰色相是非平衡凝固产生的离异共晶体,树枝晶第二相的交接处以及部分边缘处的黑色孔洞是铸造过程中产生的缩孔、缩松缺陷;挤压态下的巴氏合金显微组织,可以看出巴氏合金晶粒基本上向同一个方向流动;巴氏合金晶粒出现了明显的流线分布,枝晶已基本消失;合金相几乎都已破碎,缩孔缩松也已消失,晶粒非常细小均匀,这是由于挤压时发生了动态再结晶。
 
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