赵志伟，于君娜，罗崇辉，安昊瀛

超声功率对Al-5% Cu合金凝固组织及凝固行为的影响

赵志伟1，于君娜2,3，罗崇辉2,3，安昊瀛4

（1.辽宁工业大学 材料科学与工程学院，辽宁 锦州 121001；2.锦州市检验检测认证中心，辽宁 锦州 121000；3.锦州市产品质量监督检验所，辽宁 锦州 121000；4.西安理工大学 材料科学与工程学院，陕西 西安 710000）

研究了不同超声功率对Al-5% Cu合金凝固组织的影响。结果发现，随着超声功率的提高，晶粒尺寸呈先细小、后增大的趋势。当超声功率为600 W时，能够细化晶粒，形成等轴晶，平均晶粒尺寸为174.9 μm；当超声功率为1 000 W时，组织为等轴晶，平均晶粒尺寸为147.5 μm，共晶组织出现离异现象；当超声功率达到1 400 W时，晶粒有粗化趋势，平均晶粒尺寸为256.6 μm，对组织改善无益。

超声处理；Al-Cu合金；CuAl2；晶粒细化；离异共晶

超声波介入金属溶体里可以细化晶粒、减小偏析[1-3]。目前人们对超声波晶粒细化的作用机理进行了大量的研究，得出了超声波能够细化晶粒是因为超声波在金属熔体中产生的空化效应、声流效应及热效应[4-7]。在有关超声波细化的文献中，部分文献提及超声波功率对合金组织及性能有显著影响。普遍认为超声波功率的高低会导致金属熔体中形成的空气泡在爆裂瞬间，所释放出的能量高低出现差别。空气泡在形成过程中会吸收周围大量的热量，而在爆裂的瞬间又会释放出高温气体及较强的冲击波[8-10]。

可以看出，不同的超声波功率对金属熔体起到的细化作用效果是不同的。因此，本文研究了超声波功率对Al-5% Cu合金凝固组织的影响，分析超声波功率与晶粒细化之间的关系，并对高、中、低3档超声波功率对凝固组织产生的细化机理进行了讨论。……