半固态铸造高Cu含量Al-Cu合金的组织及形成机制

摘要

通过对较高Cu含量的铝合金微观组织的观察,研究了半固态铸造的Al-10Cu、Al-20Cu和Al-40Cu合金中初生α-Al枝晶、共晶晶粒和初生θ相的形貌、尺寸的变化规律以及形成机制。结果表明,半固态铸造Al-10Cu、Al-20Cu合金的初生α-Al呈近等轴的球状或蔷薇球状,其大小为50～80μm;半固态铸造的过共晶Al-40Cu合金中初生CuAl2的形貌由较粗较长的条状转变为粒状或长径比较小的短棒状或近等轴的颗粒状,其平均尺寸小于80μm,基本消除了粗长的初生CuAl2,改善了晶粒形貌;与普通铸造相比,半固态铸造3种Al-Cu合金的组织得到显著的改善,完全能够达到工程应用的要求。经强烈搅拌制备的半固态Al-Cu合金中的α-Al晶粒的生长可以看作内生生长,这是高Cu含量的铝合金能形成近等轴的球状、蔷薇球状、较小的短棒状、近等轴的颗粒状组织的原因。