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本文自行设计了一种全新的材料制备工艺——内部冷却法制备铝合金半固态浆料工艺。本文采用内部冷却法制备铝合金半固态浆料,是由于铝合金的熔点低,具有较宽的凝固温度范围,其铸造性能好,力学性能较高,并且能热处理强化。本文主要研究内容包括如下两个方面:研究了内部冷却法制备半固态铝合金浆料的工艺过程,初步探索并掌握了内部冷却法制备工艺条件。(1)以A356铝合金为研究对象,采用内部冷却方法制备A356铝合金半固态浆料,并采用控制变量的试验方法采集结晶器内部温度曲线,初步探索并掌握了内部冷却法制备工艺条件,观察了铝合金凝固后的微观组织。(2)制备了不同成分的Al-Cu母合金,并以不同成分的Al-Cu合金为研究对象,采用合金熔体的内部冷却方法,将预先制备好的Al-Cu合金预制体棒在计算好的温度下搅拌到相同成分的Al-Cu合金熔体中,即利用内部冷却法制备铝合金半固态浆料工艺制备Al-Cu合金,采用内部冷却法的温度扰动来实现合金组织细化。合金成分共为五种Al-5%Cu、Al-10%Cu、Al-15%Cu、Al-20%Cu和Al-25%Cu。本文结合了固液混合铸造的特点及半固态加工的特点,提出了新工艺——内部冷却法来制备优良的半固态铝合金浆料,找出了影响凝固组织的各工艺参数,包括振动条件和冷却条件等。研究发现:振动时铸件温差比不振动的小振动时铸件晶粒要细小均匀些;快速冷却时的晶粒更细小,更接近于球状;预制体的溶入和搅拌作用所造成的对流作用,改变晶体生长的热力学条件和动力学条件,可使晶粒生长的固液界面前沿温度场、浓度场趋于均匀化,消除偏析,使合金呈各向同性生长;并且可以引起枝晶破碎,增大形核率,同时增大过冷度,细化品粒;Al-Cu亚共晶合金中相同固相率下,随Cu含量的增加,所得晶粒越细;相同成分Al-Cu合金,相同开始搅拌温度下,固相率越小,所得晶粒越细。