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【致远科技】冷却速率对ADC12合金凝固组织与性能的影响

更新时间:2025-12-10 17:01:31 作者: 来源:(内容与图片来源于网络,如有侵权请与我们联系,我们会在第一时间删除。) 点击:

ADC12是铝合金的一种,属于Al-Si系铸造铝合金,常用于压铸件,比如汽车零部件。它的主要成分是铝、硅、铜、镁等,硅含量大概在11%左右。

对凝固组织的影响

冷却速率直接影响ADC12铝合金铸件的凝固组织。随着冷却速率的增加,ADC12铝合金组织的枝晶间距呈下降趋势,且晶粒取向趋于一致。当冷却速率达到或超过1.5℃/s时,枝晶间距的下降趋势明显放缓。具体来说,当冷却速率为15.5℃/s时,横截面枝晶臂间距为18.28μm,纵截面枝晶臂间距为18.14μm。这种晶粒细化现象有助于提升合金的力学性能和硬度。

对力学性能的影响

抗拉强度:随着冷却速率的增加,ADC12铝合金的抗拉强度也会有所提升。当冷却速率为15.5℃/s时,抗拉强度可达到280.89MPa。
伸长率:冷却速率对伸长率的影响相对复杂。虽然晶粒细化有助于提升合金的力学性能,但过快的冷却速率可能导致材料脆性增加,从而降低伸长率。在冷却速率为15.5℃/s时,ADC12铝合金的伸长率为1.76%,属于较低水平。
硬度:冷却速率的增加有助于提升ADC12铝合金的硬度。当冷却速率为15.5℃/s时,显微硬度(HV)可达到98.35。此外,通过表面处理(如阳极氧化)还可以进一步提升硬度至300-400HV,但需权衡成本与基体强度损失风险。

对断裂模式的影响

SEM结果显示,ADC12铝合金断口随着枝晶间距的降低由脆性断裂向韧性/脆性混合断裂转变。当冷却速率增加时,合金断口韧窝增多,表明材料的韧性有所提高。然而,过快的冷却速率仍可能导致脆性断裂的风险增加。

实际应用中的考虑

在ADC12铝合金的实际应用中,需要综合考虑冷却速率对凝固组织和力学性能的影响。通过优化压铸工艺参数(如模具温度、压射速度等)来控制冷却速率,从而获得理想的凝固组织和力学性能。同时,还需注意避免过快的冷却速率导致的材料脆性增加和伸长率降低等问题。
冷却速率对ADC12合金的凝固组织与性能具有重要影响。通过合理控制冷却速率,可以获得理想的凝固组织和优异的力学性能,从而满足不同应用场景的需求。
冷却速率通过控制形核与生长动力学,显著影响ADC12合金的凝固组织(晶粒尺寸、硅相形态、相分布)及最终性能。在压铸等快速冷却工艺中,合金的强韧性、耐磨性和耐蚀性得到全面提升,但需关注热裂与残余应力问题。未来研究可进一步探索冷却速率与合金成分、热处理工艺的协同优化,以拓展ADC12在高端工业领域的应用。
来源-网络

 

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