李安庆，张立华,3，蒋日鹏，李晓谦,3，张 昀

(1 中南大学 机电工程学院，长沙 410083；2 中南大学 高性能复杂制造国家重点实验室，长沙 410083；3 中南大学 轻合金研究院，长沙 410083)

7085铝合金是由美国ALCOA公司于2003年开发的一种轻质合金，具有高强度、高韧性、良好的淬透性等优点。它是航空航天常用的结构材料，主要应用于新一代飞机承力结构件，并且已经成功在波音787飞机和空客A380飞机中得到应用[1-3]。性能优良的大规格铸锭是制备产品结构件的基础材料，对产品后续深加工、成品率有十分重要的意义。但是7085铝合金在制备大规格铝合金铸锭的过程中，铸锭心部和边部传热不均匀，易引起铸锭开裂，降低铸锭的可加工性[3-6]。而且7085铝合金中锌、铜、镁等元素含量较高，容易在铸锭的心部形成粗大的共晶组织，产生应力集中现象。通常，合金的微观组织对于合金的性能起着至关重要的作用，而制备的工艺对合金的微观组织产生影响。因此，发展先进的制备工艺，提高铸锭的综合性能具有重要的实际生产指导意义[2,7-8]。研究发现，提高凝固过程中的冷却速度和施加超声外场振动，能够细化铸锭微观组织，使晶粒尺寸变小，有利于铸锭的后续深加工[9-11]。张月等[7]研究了冷却速度对Mg-8Gd-1Er合金凝固组织的影响，建立了冷却速度与过冷度、晶粒密度、硬度的定量关系，发现随着冷却速度的增加，第二相体积分数由3.57%减小到1.01%。Zhang等[12]采用液氮冷却和超声振动方式，研究了2219铝合金在凝固过程中氢含量和共晶组织的变化，发现在两者协同作用下，凝固组织中氢含量降低了76.9%，共晶相面积分数减少了62.4%。……