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本研究采用近液相线铸造法制备了A356铝合金半固态坯料和SiCp/A356复合材料坯料,并对坯料进行了二次加热,研究了二次加热温度和保温时间对坯料微观组织演变规律的影响。以自行设计制造的触变锻挤模具为基础,进行了触变锻挤成形过程研究。以期获得触变性好,质量优良,适合工业化生产低成本的电子封装壳体。这对于扩大SiCp/A356复合材料在电子行业中的应用具有重要的现实意义。
通过近液相线铸造法制备A356铝合金半固态坯料和SiCp/A356复合材料坯料,重点研究了搅拌速度和搅拌时间对SiCp/A356复合材料坯料组织的影响,分析了SiCp/A356复合材料坯料微观组织的形成机理。结果表明:SiC粉末加热600℃保温三个小时,在搅拌速度为80r/min及搅拌时间为20min的条件下将SiC颗粒与A356铝合金相混合,SiC颗粒与A356铝合金基体相容性得到明显提高。所制备的复合材料坯料表面光洁。
坯料的重熔演变是二次加热温度与保温时间共同作用的结果。当SiCp/A356复合材料坯料的二次加热温度为580℃、保温10min,A356铝合金半固态坯料二次加热温度605℃、保温10min时,重熔组织演变比较稳定,得到球化效果较好的微观组织,易于实现二次加热工艺控制,适于进行触变锻挤成形。
对近液相线铸造法制备A356铝合金半固态坯料和SiCp/A356复合材料坯料进行触变锻挤成形实验,研究了成形的电子封装壳体的组织及性能。实验表明:模具预热温度为270-300℃、A356铝合金半固态坯料加热温度在605℃,SiCp/A356复合材料坯料加热温度在580℃时,触变成形产生的应力集中倾向明显减小,大幅减少了成形件中裂纹的产生,并且变形组织发生了回复和再结晶现象,起到了细晶强化的作用。