冷却速度对ZL702A微观组织与宏观力学性能的影响

作者：季显坤; 姚婷; 闫志义; 马志军; 崔文; 陈家慧; 夏峰^*

来源：热加工工艺, 2023, 52(12): 81-85.

DOI：10.14158/j.cnki.1001-3814.20230635

• 微观组织
• 冷却速率
• 二次枝晶臂间距
• 力学性能

采用不同内腔尺寸（40、30、20、10mm）的铜模进行重力浇注，制备冷却速度分别为15、17、37、104K/s的ZL702A试样。通过光学显微镜和扫描电镜对其微观组织进行分析，同时进行拉伸力学性能测试。结果表明，随着冷却速度的提升，α-Al晶粒尺寸逐渐减小，由167.5μm降到了58.3μm；二次枝晶臂间距从19.4μm下降至13.8μm，枝晶得到显著细化。随着冷却速度从15K/s到104K/s，室温平均抗拉强度提升5%，平均断后伸长率提升14.6%；高温平均抗拉强度提升18.0%，平均断后伸长率增幅达到42.9%。另外，α-Al晶粒尺寸对材料的室温抗拉强度影响较大，而二次枝晶臂间距对材料的高温拉伸性能影响较大。随着冷却速度增大，过冷度提高，增加了合金在凝固过程中的形核率，细化了α-Al晶粒及其组织，从而达到同时提升铸件强韧性之目的。

• 单位
  中国航发湖南动力机械研究所; 西安工业大学; 材料与化工学院