【摘 要】
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为了研究冷却速率对Al-Cu二元合金凝固组织和性能的影响，通过楔形铜模铸造制备了Al-6%Cu合金铸锭。结果表明，当冷却速率从100 K/s降低到2 K/s时，铸锭晶粒形态的转变过程为：全部柱状晶→柱状晶与等轴晶混合→全部等轴晶。同时，靠近模壁处的柱状晶宽度从244.7μm增加到408.2μm，铸锭心部等轴晶的平均晶粒尺寸从629.8μm减小到152.8μm，并且平均枝晶臂间距从10.1μm增加到
【机 构】
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东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室
【基金项目】
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Fundamental Research Funds for the National Natural Science Foundation of China （U1708251）； Key Research and Development Program of Liaoning （2020JH2/10700003）； L
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为了研究冷却速率对Al-Cu二元合金凝固组织和性能的影响，通过楔形铜模铸造制备了Al-6%Cu合金铸锭。结果表明，当冷却速率从100 K/s降低到2 K/s时，铸锭晶粒形态的转变过程为：全部柱状晶→柱状晶与等轴晶混合→全部等轴晶。同时，靠近模壁处的柱状晶宽度从244.7μm增加到408.2μm，铸锭心部等轴晶的平均晶粒尺寸从629.8μm减小到152.8μm，并且平均枝晶臂间距从10.1μm增加到52.8μm。计算得出Al-6%Cu合金平均枝晶臂间距和冷却速率经验公式中的参数，其中A和n的值分别为78.75和0.41。当冷却速率从100 K/s降低到25 K/s时，共晶Al2Cu的形态从骨骼状变为片层状，在共晶Al2Cu附近的α-Al的形态呈蜂窝状。当冷却速率由2 K/s增加到100 K/s时，Al-6%Cu合金的硬度由618 MPa增加到726 MPa。
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