电磁场作用下半固态A356-La铝合金初生相形貌及分形维数.pdf

第52 卷 第6 期 Vol.52 No.6 2016 年6 月 第698-706 页 ACTA METALLURGICA SINICA Jun. 2016 pp.698-706 电磁场作用下半固态A356-La 铝合金初生相形貌及 分形维数的研究* 1) 2) 2) 2) 刘 政 徐丽娜 余昭福 陈杨政 1) 江西理工大学机电工程学院, 赣州 341000 2) 江西理工大学材料科学与工程学院, 赣州 341000 摘 要 利用稀土La 对液态A356 铝合金进行了细化处理, 并在电磁搅拌技术下制备了半固态A356-La 铝合金浆料, 研究了 稀土La 和电磁搅拌对半固态A356 铝合金初生相形貌的影响, 并用分形维数对其初生相形貌进行了表征. 结果表明, 添加适 量的稀土La 可有效改善半固态A356 铝合金初生相的形貌, 无论是否经过电磁搅拌, 随着稀土添加量的增加, A356 铝合金 的初生相形貌均呈先变好后恶化的演变规律, 当稀土La 的添加量为0.4% (质量分数)时, 其初生a相的形貌和尺寸均达到最 佳, 其平均等积圆直径为88.85 μm, 平均形状因子为0.78; 当稀土La 的添加量相同时, 经过电磁搅拌作用的A356-La 铝合金 初生a相的平均等积圆直径均比未经过电磁搅拌的更小, 其形状因子则相反, 均比未经过电磁搅拌的更大, 说明经过电磁 搅拌的半固态A356 铝合金初生a相比未搅拌过的更细小、圆整, 即经过电磁搅拌的初生a相形貌更佳, 如当La 含量为0.4% 时, 其平均等积圆直径由88.85 μm 降至84.14 μm, 平均形状因子由0.78 升至0.81. 此外, 实际的合金凝固组织具有分形特 征, 应用分形几何的原理来描述和分析半固态铝合金中初生相的形貌变化规律甚至初生相形成机理是完全可能的. 且不同 工艺参数下所获得的半固态铝合金初生相形貌具有不同的分形维数, 随着半固态初生相由树枝状向颗粒状或球状变化, 其 分形维数逐渐变小. 关键词 A356 铝合金, La, 电磁搅拌, 初生相形貌, 分形 中图法分类号 TG292, TP391.9, O186 文献标识码 A 文章编号 0412-1961(2016)06-0698-09 RESEARCH ON THE MORPHOLOGY AND FRACTAL DIMENSION OF PRIMARY PHASE IN SEMISOLID A356-La ALUMINUM ALLOY BY ELECTRO- MAGNETIC STIRRING LIU Zheng 1), XU Lina 2), YU Zhaofu 2), CHEN Yangzheng 2) 1) School of Mechanical and Electrical Engineering, Jiangxi University of Science and Technology, Ganzhou 341000, China 2) School of Materials Science and Engineering, Jiangxi University of Science and Technology, Ganzhou 341000, China Correspondent: LIU Zheng, professor, Tel: E-mail: liukk66@163.com