超声空化对大规格高强铝合金热顶铸造凝固组织的影响及作用机理

作者：李瑞卿; 李晓谦; 陈平虎; 郭兴; 张敏

来源：中南大学学报(自然科学版), 2016, 47(10): 3354-3360.

DOI：10.11817/j.issn.1672-7207.2016.10.010

• 超声空化
• 高强铝合金
• 热顶铸造

在直径为650 mm的高强铝合金热顶半连续铸造中施加多源超声波振动系统,考察多源超声场的施加对铸锭宏微观组织的影响,并分析热顶铸造过程中超声空化作用对熔体凝固的作用机理。研究结果表明:铸锭截面组织整体均匀细化,晶粒形状由发达的枝晶变为等轴枝晶,晶粒平均粒度减小了107μm,在超声辐射杆附近区域,细化效果最明显;在热顶铸造过程中,铝液中的超声空化范围主要在辐射杆附近有限区域内,故空化效应主要作用于液态金属中的异质颗粒,空化泡崩溃产生的冲击波增大了异质颗粒与液态金属的接触角,降低了形核所需自由能,促使异质形核发生,增大了形核率,细化了凝固组织。

• 出版日期2016
• 单位机电工程学院; 高性能复杂制造国家重点实验室; 中南大学