期 邢宏伟等:三维网络Sc/Cu金属基复合材料的凝固显微组织 用线切割机切取尺寸为12mm×12mm的金相试样依次用20m、7m和1m的SC粉 在玻璃板上加水细磨,再用1mSiC抛光膏在金相抛光机上抛光.金相试样的观察在 Venamet-2 型金相显微镜上进行.元素分布和成分分析在S360型扫描电子显微镜上进行.化学成分分析采 用ICP光谱仪等 结果与讨论 21工艺参数对凝固组织的影响 在一定范围内,铸造压力的提高不仅使晶体长大的线速度提高,也提高了液态金属中的形核 率在加压条件下,形核率的增加超过长大线速度,则加压可使宏观晶粒细化;当形核率的增加幅 度低于长大线速度时,宏观晶粒度变粗.对于无骨架金属挤压铸造,压力对液态金属的搅拌作 用使在凝固初期形成的粗大树枝晶被打碎,从而减小枝晶尺寸,细化晶粒并减轻偏析.对于三维 网络SC/Cu复合材料的挤压铸造,当SC骨架的网孔足够小时,增大压力对复合材料基体凝固 组织的晶粒度影响不明显(图2).SiC网络骨架的存在使形核变得比较容易,形核率显著提高并 占主导地位使其影响超过压力的影响.这是压力对晶粒度的影响不十分明显的原因 图2铸造压力对晶粒形态的影响 Fig 2 Influence of squeeze casting pressure on grain shape(a)80 MPa, (b)100 MPa 由图3可知,骨架预热温度为200℃时试样的平均晶粒度与骨架预热温度为40c时接近, 可见骨架预热温度的提高对晶粒尺寸的影响不显著.其原因是,无论骨架的预热温度为200℃还 是400℃,在骨架与基体Cu合金之间均能达到较好的反应润湿,形成界面反应层.界面反应层 的存在,使网孔内部由反应层至骨架中心区域形成均匀的等轴晶组织.可见,界面反应层的存在 弱化了骨架预热温度对基体晶粒度的影响.但是骨架预热温度不能过低,否则液态金属凝固时将 在基体与S骨架之间产生较大的内应力,导致界面脱粘或产生裂纹 浇注温度的降低有细化晶粒的作用(图4),但最佳浇注温度应高于相线温度50℃左右浇注 温度过低会影响液态金属的充型和补缩,在骨架内出现缩孔或疏松,浇注温度过高导致金属熔液 严重氧化 201994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouseAllrightsreservedhttp://www.cnki.net卫进址一一一一卫壑瞪生丝哑丝丛鱼鱼昼基复宣材料的凝固显微组织 用线切割机切取尺寸为 火 的金相试样 , 依次用 赵 、 户 和 拜 的 粉 在玻璃板上加水细磨 , 再用 拼 抛光膏在金相抛光机上抛光 金相试样的观察在 一 型金相显微镜上进行 元素分布和成分分析在 型扫描电子显微镜上进行 化学成分分析采 用 光谱仪等 结 果 与 讨 论 工艺参数对凝固组织的影响 在一定范围内 , 铸造压力的提高木仅使晶体长大的线速度提高 , 也提高了液态金属 中的形核 率 在加压条件下 , 形核率的增加超过长大线速度 , 则加压可使宏观晶粒细化 当形核率的增加幅 度低于长大线速度时 , 宏观晶粒度变粗 对于无骨架金属挤压铸造 , 压力对液态金属 的搅拌作 用使在凝固初期形成的粗大树枝晶被打碎 , 从而减小枝晶尺寸 , 细化 晶粒并减轻偏析 对于三维 网络 复合材料的挤压铸造 , 当 骨架的网孔足够小时 , 增大压力对复合材料基体凝固 组织的晶粒度影响不明显 图 网络骨架的存在使形核变得 比较容易 , 形核率显著提高并 占主导地位使其影 响超过压力的影响 这是压力对晶粒度的影响不十分明显的原因 图 铸造压力对晶粒形态的影响 班 即 , 骥澎黔淤黝默澎淤澡 退 温度过嫌低会影响液态蒸金属 的充型擞和补缩 , 在骨雏架 内出现缩塔孔或疏松 ,襟浇注温度过翼高导致金属熔醉液 严重氧化