低频电磁铸造Al-4.5%Cu合金微观偏析研究

金属学报, 2011, 47(2): 185-190. doi: 10.3724/SP.J.1037.2010.00427

低频电磁铸造Al-4.5%Cu合金微观偏析研究

陈丹丹 ^1, , 张海涛 ^2, , 王向杰 ^3, , 崔建忠 ^4,

1.东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室,沈阳,110819

2.东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室,沈阳,110819

3.东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室,沈阳,110819

4.东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室,沈阳,110819

基金项目: 国家重点基础研究发展计划资助项目(2005CB623707)

关键词： Al-4.5％Cu合金 , 低频电磁铸造(LFEC) , 微观偏析 , 有效分配系数

INVESTIGATION ON MICROSEGREGATION OF Al-4.5%Cu ALLOY PRODUCED BY LOW FREQUENCY ELECTROMAGNETIC CASTING

利用直接水冷半连续(常规DC)铸造工艺和低频电磁铸造(LFEC)工艺分别制备了Al-4.5%Cu(质量分数)合金铸锭.测量了常规DC铸造和LFEC过程中的温度曲线,研究了低频电磁场条件下的铸锭微观组织变化和Cu元素的微观偏析.通过金相观察发现,在低颜电磁场作用下,α-Al和θ相的共晶组织变得细小,其面积分数明显减小.利用电子探针测量结果绘制Cu元素成分曲线,发现在凝固的最初过渡区,Cu元素的成分曲线在低频电磁场作用下升高,α-Al中Cu元素含量增加.通过计算得到Cu元素的有效分配系数ke,发现在最初过渡区ke线性增大到1.LFEC工艺使得Cu元素的ke变大,并且随着电流强度的增强这一趋势愈发明显.由于低频电磁场加速了凝固前沿的冷却速度,使更多的Cu原子固溶在α-Al中,Cu元素在铸锭中的微观偏析得到了改善.

参考文献

[1]	Tong X,Beckermann C.J Cryst Growth,1998; 187:289
[2]	Voller V R.Int J Heat Mass Transfer,2000; 43:2047
[3]	Voller V R,Beckermann C.Metall Mater Trans,1999; 30A:2183
[4]	Yan X Y,Xie F Y,Chu M,Chang Y A.Mater Sci Eng,2001; A302:268
[5]	Yan X Y,Chen S,Xie F Y,Chang Y A.Acta Mater,2002; 50:2199
[6]	Du Q,Eskin D G,Jacot A,Katgenna L.Acta Mater,2007; 55:1523
[7]	Koch C C.Mater Sci Eng,2000; A287:213
[8]	Yu J B,Ren Z M,Ren W L,Deng K,Zhong Y B.Acta Metall Sin (Engl Lett),2009; 22:191
[9]	Dong J,Cui J Z,Yu F X,Ban C Y,Zhao Z H.Metall Mater Trans,2004; 35A:2487
[10]	Zhang H T,Nagaumi H,Zuo Y B,Cui J Z.Mater Sci Eng,2007; A448:189
[11]	Zuo Y B,Nagaumi H,Cui J Z.J Mater Process Technol,2008; 197:109
[12]	ESKIN D G.Physical Metallurgy of Direct Chill Casting of Aluminum Alloys.London:CRC Press,2008:12
[13]	Turchin A N,Eskin D G,Katgerman L.Metall Mater Trans,2007; 38A:1317
[14]	Diepers H J,Beckermann C,Steinbach I.Acta Mater,1999; 47:3663
[15]	Stefanescu D M.Science and Engineering of Casting Solidification.New York:Springer Science+Business Media,2008:39

上一张下一张

计量

下载量()
访问量()

作者相关

文章评分

您的评分：
1

0%
2

0%
3

0%
4

0%
5

0%

材料期刊网