孙海波,孔祥生,殷云霞,姜德俊,洪 宇

(东北轻合金有限责任公司,黑龙江 哈尔滨 150060)

2219 合金为Al-Cu-Mn 系硬铝合金,具有焊接性能好、断裂韧性高、优良的耐热性能、裂纹倾向性低及工作温度范围广等特点,广泛应用于航空航天领域[1-2]和轨道交通运输领域等。与普通DC 铸造相比,热顶铸造具有铸锭内部质量优良、铸锭表面质量优良、生产操作简便等优点[3],在生产中被广泛的推广使用,但采用热顶铸造方式铸造的铝合金铸锭容易出现热裂纹、羽毛晶等缺陷,羽毛晶的存在,导致铸锭组织极不均匀,使横向伸长率显著下降,在压延和自由锻造时经常沿着这些晶体的弱面开裂这种缺陷具有可遗传性[4]。本文对2219 合金热顶铸造Φ405 mm 规格圆铸锭羽毛晶缺陷进行了研究,从合金本身特性、熔铸工艺特点及铸造方式等方面分析了羽毛晶缺陷产生原因,并找到了解决办法,为今后生产中遇到羽毛晶问题时,消除羽毛晶,获得细小等轴晶,提高合金力学性能提供解决办法。

1 羽毛晶产生原因

羽毛晶又称之为层状晶,亦称之为双晶、孪晶、放射状晶、玄武岩状晶等,形状近似直线状花边的羽毛晶亦称为“花边状组织”,俗称花边,看起来像羽毛或花边形状。羽毛晶是在一定条件下得到的一种铸造组织,它由许多羽毛晶群组成的。每个羽毛晶呈细长而扁平状,由取向不同的两晶粒和一条笔直的双晶面组成。由于羽毛晶具有强烈的各向异性,并且在压力加工过程中不易变形和破碎,所以对合金组织和机械性能有一定的影响。……