半固态亚共晶Sn-52Bi合金丝材挤压成型过程的组织演变

摘要

采用挤压的方法对半固态超声波搅拌及普通铸造的亚共晶Sn-52Bi棒材进行小直径丝材(0.6mm)的制备,并对不同工艺制备的合金丝材进行力学性能测试.采用DEFORM-3D有限元分析软件并结合合金棒材与合金丝材的组织变化探索了半固态Sn-52Bi合金挤压过程的组织演变规律和机理.试样结果表明:半固态超声波搅拌工艺能够改善亚共晶Sn-52Bi合金组织,并获得分布均匀、近球状的β-Sn初生相,Bi相的偏析得到显著抑制,使得合金丝材的断后延伸率提高了71.98％.在合金丝材挤压制备过程中,半固态Sn-Bi合金棒材的Bi相在挤压过程折断为离散蠕虫状,近球状的β-Sn受到三向应力作用伸长变形为直径约为10μm的圆柱体,组织分布均匀.应力分布差异对半固态Sn-Bi合金棒材挤压成型的丝材组织影响不显著.