包覆率对直接水冷铸造法制备包覆铸锭界面组织和性能的影响

摘要

采用数值模拟和实验相结合的方法研究了不同包覆率的AA4045/AA3003铝合金包覆铸锭的制备,并对界面处的温度场和组织性能进行了详细分析。结果表明,采用直接水冷铸造法可得到不同包覆率的铸锭,Si和Mn在界面处发生了互扩散并形成扩散层。随着包覆率的增加,两种合金接触时界面区域由半固态-固态转变为液态-固态,界面处硬度由HV 47增加到HV 55,扩散层厚度由10增加到25μm。界面处硬度高于AA3003合金一侧,低于4045合金一侧,这是由元素扩散引起固溶强化造成。均匀化退火后,在包覆铸锭被反向挤压成复合管材的过程中,界面处保持层状结构不变,包覆率在变形过程中的遗传性得到证实。