陈正周, 毛卫民, 吴宗闯

(北京科技大学 材料科学与工程学院，北京100083)

多弯道蛇形管浇注法制备半固态A356铝合金浆料

陈正周, 毛卫民, 吴宗闯

(北京科技大学 材料科学与工程学院，北京100083)

采用多弯道蛇形管浇注技术制备半固态A356铝合金浆料。结果表明：在浇注温度为640～680 ℃的条件下，当弯道数量为3且直径为20 mm时，可获得形状因子F为0.72～0.85和晶粒直径D为55～75 μm的半固态浆料；当弯道数量为5且直径为20 mm时，可获得形状因子F为0.86～0.92和晶粒直径D为44～58 μm的半固态浆料；当弯道数量为5且直径为25 mm时，可获得形状因子F为0.76～0.90和晶粒直径D为48～68 μm的半固态浆料。弯道数量增加或弯道直径减小，可以改善初生α(Al)晶粒的形貌和尺寸。弯道内的合金熔体具有“自搅拌”的作用，可使初生晶核逐渐演变为球形或近球形晶粒。

半固态; A356铝合金; 多弯道蛇形管; 初生α(Al); 微观组织

半固态金属(Semi-solid melt, SSM)浆料的制备一直是半固态金属成形领域的一个热点。近年来，出现了一些用无搅拌装置来制备SSM浆料的技术，如倾斜板浇注工艺(New rheocasting, NRC)[1−4]、直管法[5]、转动斜管法[6]、阻尼冷却管法[7−8]和波浪型倾斜板[9]等。这些工艺的共同特点是不需要外加力场对浆料进行搅拌，因而可以节省搅拌设备的投资费用，降低制备成本。与传统的机械搅拌和电磁搅拌制浆法相比，上述制浆方法更简便、灵活，具有很大的发展潜力。

本文作者根据无搅拌装置制浆方法的基本原理(促进合金熔体在凝固初期大量形核，然后控制各种工艺参数使这些晶核向球晶演变)，设计一种新颖的多弯道蛇形管浇注制备装置。……