耦合搅拌制备7075铝合金大铸锭均匀性

王海军，徐 骏，张志峰，罗亚君

（1. 北京有色金属研究总院 国家有色金属复合材料工程技术研究中心，北京 100088；2. 西南科技大学 材料科学与工程学院，绵阳 621010）

耦合搅拌制备7075铝合金大铸锭均匀性

王海军1， 2，徐 骏2，张志峰2，罗亚君2

（1. 北京有色金属研究总院 国家有色金属复合材料工程技术研究中心，北京 100088；2. 西南科技大学 材料科学与工程学院，绵阳 621010）

结合电磁搅拌和机械搅拌，提出一种新型耦合搅拌技术，并利用该技术制备直径为300 mm的7075铝合金铸锭，研究该技术对半连续铸造参数、熔体温度波动、铸造液穴、铸锭组织和成分以及合金流变应力的影响。结果表明：相比普通半连续铸造，利用耦合搅拌技术后，半连续铸造工艺参数范围扩大，铸造效率得到提高，铸造过程中熔体温度波动由40～50 ℃减小到1 ℃，液穴深度由128 mm减小到88 mm，铸锭平均晶粒大小减小13%，且偏差由30%减小到9%，成分偏析也明显减小。此外，合金流变应力减小，且铸锭不同部位的流变应力大小差异也明显减小。耦合搅拌技术显著地改善熔体和铸锭的均匀性。

半连续铸造；7075铝合金；组织均匀性；耦合搅拌；流变应力

温度场和成分场的不均匀现象是材料制备过程中无法回避的，会导致所制备的坯料和产品的组织、性能、成分的不均匀，严重时可导致坯料和产品的报废，因此，均匀处理一直是材料界研究热点［1−3］。Al-Zn-Mg-Cu超高强铝合金由于合金化程度较高，凝固过程中容易产生严重的枝晶偏析，晶界存在大量非平衡凝固共晶组织，导致铸锭组织和成分分布不均匀［4］，特别是通过半连续铸造方法制备大尺寸铸锭过程中，由于凝固不同步和凝固时间差较大，凝固组织和成分的不均匀性会更加明显。……