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SiCp/ZL101A复合材料在工业领域广泛应用于铸造成型,因此研究其熔体制备、组织性能和铸造特性很有必要。本文基于Ansys Fluent软件模拟搅拌铸造过程中的搅拌流场,以模拟计算结果为指导,采用半固态搅拌铸造工艺制备SiCp/ZL101A复合材料,通过金相显微镜、扫描电镜、透射电镜观察分析了复合材料的显微组织,研究了热挤压工艺和热处理工艺对复合材料力学性能的影响,最后基于Procast模拟研究了复合材料铸造流动性的影响因素。通过Ansys软件包中Design Modeler软件进行搅拌铸造设备(包含搅拌桨、搅拌轴和坩埚)的建模,使用Mesh划分网格并设置几何集,再基于商用CFD软件Ansys Fluent,选择MRF模型、多相流模型中的Mixture模型、湍流模型中的k-e模型,模拟计算搅拌桨高度、搅拌桨桨叶数量、搅拌桨转速对坩埚内搅拌流场(主要有压力场、流速场和湍流场)的影响,分析了搅拌桨转速对SiC颗粒分布的影响。模拟研究发现,搅拌桨的高度在熔体高度的10%-30%之间、搅拌桨桨叶数量越大、搅拌桨转速在1200rpm附近时,对SiC颗粒的均匀分布较为有利。通过半固态搅拌铸造制备15μm粒径的SiC颗粒增强17vol.%SiCp/ZL101A复合材料,并通过热挤压得到挤压态的复合材料。通过金相显微镜和扫描电镜观察分析了复合材料的显微组织,发现复合材料中颗粒分布整体均匀,主要存在共晶硅、Mg-Si相和少量的富铁杂质相。采取T6热处理工艺,设置了不同的固溶时间和时效时间,研究了热处理工艺对复合材料组织的影响,发现在540℃下固溶处理12h时材料中的共晶硅的形态达到最佳,呈球状析出。而后通过室温拉伸试验,研究了不同制备状态和不同热处理状态下的复合材料的拉伸力学性能,发现热挤压和固溶时效处理可以显著改善复合材料的力学性能,其中热挤压后材料的断后延伸率从2.0%增加到了11.4%,而固溶时效后挤压态的复合材料的抗拉强度从187.0MPa增加到了323.6MPa。扫描电镜断口分析表明,复合材料中的断裂以界面脱粘和颗粒断裂为主,在铸造态试样断口中还观察到了少量夹杂物拔出。通过Solidworks软件对测试材料铸造流动性的螺旋砂型模具进行三维建模,导入Procast的Mesh模块中进行网格划分,再导入Cast模块进行前处理,设置了复合材料材料属性、浇口流速、各部分初始温度、界面换热条件等等参数,计算结果使用Viewer模块进行后处理,得到了SiC颗粒体积分数、SiC颗粒粒径和浇注温度对复合材料铸造流动性影响结果。在600℃的浇注温度、10μm的粒径下,随着SiC颗粒体积分数由1%增加到60%,螺旋线长度由90.86cm持续下降至15.05cm;在600℃的浇注温度、17%的体积分数下,随着SiC颗粒粒径从5μm增加到15μm,螺旋线长度由71.57cm增加到87.24cm;在17%的体积分数和10μm的粒径下,随着浇注温度由600℃升高至700℃,螺旋线长度由0.88cm增大至89.81cm。