如下所示的超声空化方法示意图,是在液态金属中加入精制剂的原理,使枝晶组织成为半固态组织。 超声波一边在介质中传导,发生周期性的应力和声压变化,在局部循环中发生高温高压效应,使液体发生空化和搅拌。 超声可以发生气蚀,促进成核,二是可以使枝晶臂断裂,形成新的成核中心,促进半固态颗粒初生相的生长,同时抑制枝晶的发育。 超声处理具有较少的熔体污染的优点。缺点谬误:这个方式投入量多且庞大。 论文网
(5) NRC法
(6)液相线铸造法
液相线铸造法采取铸造的温控,逗留的时长,铸造速率和冷却力度等身分控制,熔融金属温度略微大于液相后温度的范围,在铸造冷却速率下,发生较小的,接近球形的,非树状半固体组织。已成功用于7075,2168和A356等铝合金和ZK6镁合金等半固态坯料的制备。液相线铸造法需要严格控制工艺条件,否则得到半固态浆料不均匀,一些新生儿“容易长成大枝晶,导致浆液组织变差。
目前,除了上述的一些方法之外,还有诸如秒CR方法;控制浇注温度的方法;新的MIT方法;以及吹气屏蔽扰动半固态制浆方法。国内外学者致力于这些新型制浆技术的生长取得了令人瞩目的成就。
1。1。3金属半固态非枝晶组织的形成机理
对于形成半固体非树突状组织,知识有很多种。通过研究不同实验条件下半状态结构的形成过程,学者提出了如下理论假设:
(1)枝晶机械断裂理论
Flemingss等人提出的最早的树状机械断裂,该机理发现,在铝合金的熔体半固态,温控区间内,机械搅拌促进了非匀称成核,导致熔体中有大量的等轴晶。这些树突在成长过程中,由于搅拌作用,使得晶体受剪切力和液体的剧烈侵蚀,与晶粒之间的碰撞,磨损,当枝晶臂力大于其弯曲强度时,从断裂的晶粒上,形成新的晶核。在液体的冲刷下,枝晶晶体本身也转化为红斑痤疮,最终得到颗粒状的半固体组织,其他学者认为机械搅拌使用的剪切力不足以使新生儿。枝晶二次枝晶臂即刻破碎,但可使其塑性弯曲,导致枝晶枝根附加脱位组;这些错位组在重结晶或迁移后发生晶界;如果枝晶的晶界如果误差角大于200°,则晶界的能量远大于液固界面的能量。如果这些高能晶界与液体接触,就会逐渐被液膜所取代,“图1。05由于缺乏可靠的实验参数,这个假设很难被广泛接受。