低频电磁水平连铸新型超高强铝合金.pdfVIP

维普资讯 连 续 铸 造 特种铸造及有色合金 2007年第 27卷第 9期 低频电磁水平连铸新型超高强铝合金 左玉波 崔建忠 赵志浩 李念奎 王 洋 朱庆丰 (东北大学材料 电磁过程研 究教育部重点实验 室) 摘 要 在水平连铸过程 中施加低频交变磁场 ，制备新型超高强铝合金铸锭 ，利用金相分析方法研究电磁场对铸锭质量 的 影响。结果表 明，电磁场能提高铸锭表面质量 ，减少宏观偏析 ，细化宏观和微观组织。低频 电磁水平连铸新型超高强铝合 金铸锭经过挤压和热处理后屈服强度为 742MPa，抗拉强度为 758MPa，伸长率为 8．5％。 关键词 低频 电磁场 ；水平连铸 ；超高强铝合金 ；微观组织；宏观组织；宏观偏析 中图分类号 TG249．7 文献标志码 A 文章编号 1001—2249(2007)09—0706—03 现代航空航天工业 的发展 ，对超高强铝合金的强度 和综合性能提出了更高的要求_】q]。美 国通过提高合 1 试验 方法 金元素含量发展了7075、7050、7055等超高强铝合金， 铸造机采用 自制水平连铸机，结晶器 由铝合金加工 俄罗斯开发了B95、B93、B96等合金 ，强度得到较大提 而成 ，内嵌石 墨环 ，电磁线圈为 100匝，布置在结 晶器 高。我 国研制了7A55、7A60等超高强铝合金[4]，静强 外 。试验 材 料采 用 新 型超高 强 铝 合金 (A1—10Zn一 度都超过 700MPa。高合金化是超高强铝合金重要的 2．5Mg一2．3Cu一0．15Zr)。合金熔炼后分别施加磁场 (电 发展方 向，但高合金化容易引起铸造裂纹、成分偏析、晶 流为 200A，磁场频率为 30Hz)和不施加磁场进行铸 界 出现粗大结晶相等缺陷，从而降低材料的塑性 、断裂 造 ，浇注温度为 730。C，铸造速度为 125mm／min。在 韧性、疲劳性能和抗应力腐蚀性能_5 并 降低材料性能 铸锭上截取厚度约为 2Omm的圆片，抛光腐蚀后观察 的均匀性。因此 ，要获得综合性能好 的超高强铝合金 ， 宏观组织。在圆片边部和中部取立方体试样 ，经机械打 这些问题必须解决。Charles_8 提 出了细 晶电磁铸造 磨抛光和腐蚀 (2mLHF+3mLHC1+5mLHNO3+ 技术 (CREM)，东北大学在此基础上开发了低频电磁铸 250mLH O)后 ，利用金相显微镜 (LeicaDMR)观察微 造技 术 (Low Frequency ElectromagneticCasting， 观组织 ，利用化学分析方法测定 Zn、Mg、Cu宏观偏析 LFEC)Do~133，该技术能够细化 晶粒 、减少偏析、减少裂 情况 ，最后测定变形和热处理后合金的最终力学性能 。 纹。与竖直半连续铸造相比，水平连铸具有投资小、操 作简单、熔体污染小、可连续生产等优点。东北大学将 2 试验结果与分析 低频 电磁场用于水平连铸 ，开发了低频 电磁水平连铸工 艺 (Low FrequencyElectr