TiB2 颗粒对7075 铝合金流变成形显微组织的影响
2014-04-01甘贵生杨滨杜长华甘树德
甘贵生,杨滨,杜长华,甘树德
(1. 重庆理工大学 材料科学与工程学院,重庆,400054;2. 北京科技大学 新金属材料国家重点实验室,北京,100083)
自Flemings 创立半固态成形技术以来,半固态技术飞速发展,被认为是21 世纪最具有发展前途的材料成型技术之一[1]。传统的半固态成形方法如机械搅拌、电磁搅拌、双螺旋等都是需要较大的剪切速率或较长剪切时间,这样给半固态成型带来了诸如效率低、能耗高等问题。近期,提出了一系列不需太大剪切速率的半固态成型工艺,如倾斜槽法[2-4]、蛇形管法[5-7]和剪切低温浇铸法(LSPSF)[8-10]等。7075 铝合金由于枝晶发达,固相率随温度变化敏感,使用现有半固态成型方法难以得到较为理想的半固态材料。TiC,TiB2和Al2O3陶瓷颗粒具有强度高、比刚度高、耐磨性好、热膨胀系数小等优异的综合性能,同时与Al 具有较好的错配关系,常作为铝合金的细化剂[11-18]。本文作者早前研究了TiB2颗粒对7075 铝合金半固态浆料组织的影响,但对其流变成形及其组织的影响尚未进行深入研究[19]。本文通过在7075 中生成TiB2颗粒来细化7075 铝合金的组织,通过简易的弯曲通道系统后,直接挤压成形,研究TiB2颗粒和弯道数量对7075 铝合金半固态组织的影响。
1 实验
实验材料为7075 铝合金,液相线635 ℃,固相线477 ℃,表1 所示为其主要化学成分。

表1 7075 铝合金的主要化学成分(质量分数)Table 1 Main chemical composition of 7075 Al alloy %
在电阻炉中将7075 铝合金加热至(850±5) ℃,加入按化学比配好并经混匀、烘干、预热好的K2TiF6(质量分数>97%)和KBF4(质量分数>97%)混合盐,用石墨搅拌器充分搅拌,反应结束后降温至720 ℃,扒除表面残余盐,加入精炼剂进行精炼和除气。……