机械工程学报

作者：鲍鑫宇, 麻永林, 程桥, 苏怡卉, 王杰, 邢淑清

单位：1. 内蒙古科技大学材料与冶金学院 包头 014010;2. 晶科能源科技有限公司 西宁 810000

关键词：Al-Si-Mg-Cu-Ni合金,团簇理论,晶粒细化,DC铸造,力学性能；

基金：内蒙古自治区自然科学基金(2020MS05046)和内蒙古自治区科技计划(2021GG0096)资助项目。

Al-Si-Mg-Cu-Ni合金广泛用于汽车发动机零部件制造，Al-Si-Mg-Cu-Ni合金凝固组织细化有助于提升零部件机械性能。在Al-Si-Mg-Cu-Ni合金DC(Direct-chilling)铸造过程中采用自主开发的试验装置，对DC浇铸平台前端流槽内的Al-Si-Mg-Cu-Ni合金熔体进行脉冲磁场处理，细化铸锭凝固组织。通过分析磁场能量对合金熔体内团簇形成和演变过程的影响，发现磁场能量可降低合金熔体中团簇形成功，促进熔体中团簇数量增加并长大，形成大量接近临界尺寸的团簇，凝固时形成大量晶核。试验结果表明，脉冲磁场熔体处理后，Al-Si-Mg-Cu-Ni合金DC铸造凝固组织中α-Al和初晶Si尺寸减小，铸锭中心处α-Al和初晶Si细化率分别为41.4%和81.6%；凝固组织中耐热相尺寸减小21.6%，并且在基体中均匀分布；合金的室温硬度和抗拉强度分别提升34.3%和10.4%；铸锭内部组织和性能均匀性提升。

来源：2024年第6期

《机械工程学报》期刊编辑部

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