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半固态浆料的制备是半固态加工技术的第一步,也是最重要的一步。本研究是在SSR (Semi Solid Rehocasting)方法及机械搅拌的原理上提出的一种制备半固态浆料新技术—强化过流冷却法,并以此技术为基础设计出一套制备半固态浆料的新设备。强化过流冷却法是指转动的冷凝棒激冷形核、剪切离心以及浆料自搅拌来实现的。研究了浇注温度、中间保温炉温度、冷凝棒材质、冷凝棒转速以及浆料保温时间对A356铝合金半固态初生a-A1形貌和尺寸的影响,探讨了半固态非枝晶组织的形成机理。液态铝合金经强化过流冷却法处理后,铝合金半固态浆料组织得到了细化和球化。从浇道流出的具有低过热度的合金液接触旋转的冷凝棒时,冷凝棒的强激冷作用使合金液中迅速形成大量的晶核。由于旋转的冷凝棒产生离心、剪切作用将合金液甩到中间保温炉内置石墨坩埚的内壁上,在惯性及自重作用下结合石墨坩埚的过冷作用,合金液在石墨坩埚内壁上相互冲刷、碰撞,合金液中的晶核数量增加的同时各个晶核也变的更加圆整。冷凝棒材质为相同尺寸的不锈钢和纯铜,纯铜棒起到不同冷却能力的对比。冷凝棒的转速直接决定合金液与其接触的面积和时间,在其他变量一定而冷凝棒转速为300r/min时,制备出的A356铝合金组织中初生a-A1细小、圆整,浆料的组织也更加均匀。冷凝棒的转速较小时,合金液虽与金属棒接触面积变大、作用时间变长,但剪切离心力却变小,得到的浆料组织中初生a-A1较粗大且不圆整,还有部分蔷薇状组织存在。冷凝棒的转速较大时,合金液虽与金属棒接触面积小、作用时间短,但剪切离心力较大,使得瞬间形核量减少,得到的浆料组织中初生a-A1颗粒细小、圆整,二次初生a-A1颗粒较粗大且不圆整,还有部分蔷薇状、枝晶组织存在。浆料的保温温度选在固液区间的595℃,保温时间分别为Omin、5min和10min。经石墨坩埚保温后的浆料组织比未保温的浆料组织更加圆整,但晶粒有明显长大的趋势。浆料保温的过程是初生a-A1熟化长大的过程,保温5min初生a-A1熟化为主长大较少,保温10min得到初生a-A1颗粒合并长大较保温5min明显,因此浆料的保温时间要适中。论文结果表明:A356铝合金在浇注温度为640℃、冷凝棒转速为300r/min、冷凝棒材质为不锈钢、中间保温炉保温温度300℃,浆料保温5min时,获得的半固态晶粒圆整、均匀、细小。