理论教育 A356铝合金感应加热效果分析

A356铝合金感应加热效果分析

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:在A356铝合金感应加热过程中,发现最大的问题是elephant foot现象的出现。A356铝合金理想的半固态温度为580℃。根据显微组织分析结果,图4-8中的固相体积分数为71%,平均晶粒直径为79μm。图4-8 A356铝合金感应加热后的显微组织a)中心部位组织 b)边部组织根据感应加热后坯料形状的变化和实际试验时测得的温度分布,图4-9b温度排列顺序为:TⅠ>TⅡ>TⅢ,并且TⅠ和TⅢ点的温差小于2℃。

A356铝合金感应加热效果分析

在A356铝合金感应加热过程中,发现最大的问题是elephant foot现象的出现。为了消除这种现象,在研究中将坯料中心相对加热炉中心位置向上移动了约5mm,取得了较好的加热效果。加热中使用了三工步加热方案,各工步的加热功率分别为:49kW、25kW和9kW;各工步加热时间分别为40s、43s和86s。A356铝合金理想的半固态温度为580℃。图4-8所示为加热后的显微组织,图4-8a为中心组织,图4-8b为边部组织。通过观察发现,绝大部分的固相颗粒(α-Al)近似球形,并较均匀地分布在共晶相Mg-Si合金中。在固相颗粒的内部还存在较小面积的共晶相。根据显微组织分析结果,图4-8中的固相体积分数为71%,平均晶粒直径为79μm。

在研究过程中发现,不仅固相颗粒的形状(sphericized),而且坯料的形状在感应加热后发生了变化。图4-9a显示了坯料加热前后形状的变化,观察发现,加热后坯料长度缩短了,而靠近下侧短部直径有所扩大。这主要是因为加热过程中坯料外层温度偏高,使部分材料向下流动的缘故。

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图4-8 A356铝合金感应加热后的显微组织

a)中心部位组织 b)边部组织

根据感应加热后坯料形状的变化和实际试验时测得的温度分布,图4-9b温度排列顺序为:TⅠ>TⅡ>TⅢ,并且TⅠ和TⅢ点的温差小于2℃。

与A356铝合金坯料一样,SiC增强复合材料坯料的形状在感应加热后也发生了变化。图4-10a显示了坯料加热前后形状的变化,观察发现,加热后坯料长度缩短了,而靠近下侧短部直径有所扩大。这主要是因为加热过程中坯料外层温度偏高,使部分材料向下流动的缘故。根据感应加热后坯料形状的变化和实际试验时测得的温度分布,图4-10b温度排列顺序为:TⅠ>TⅡ>TⅢ,并且TⅠ和TⅢ点的温差小于2℃。(www.daowen.com)

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图4-9 感应加热前后坯料形状的变化和加热后坯料内温度的分布

a)形状的变化 b)温度的分布

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图4-10 感应加热前后SiC增强A356铝合金复合材料坯料形状的变化和加热后坯料内温度的分布

a)形状的变化 b)温度的分布

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