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4Y32铝合金属于变形铝合金,主要合金元素有Si、Cu、Mn、Mg等。该合金具有很高的耐磨性,主要应用于航空、航天及交通运输等部门,并且越来越受到重视。该合金Si元素含量10%~11%,属于亚共晶铝硅系合金,但是该合金在铸锭制备过程中极易出现粗大的初晶硅,还极易出现气孔缺陷,因此,一定程度上限制了该合金的应用与发展。本文拟通过采用电磁场、变质剂、控制冷却速率等手段调控4Y32铝合金组织。 采用不同铸模获得不同冷却速率,研究了冷却速率对4Y32铝合金组织的影响,在缓冷情况下初晶硅基本消除,且随着冷却速率的提高,初晶硅与共晶硅尺寸显著细化,而初晶硅的数量却随之增多。研究了Na盐与Sr变质剂对4Y32铝合金组织的影响规律,并获得了最佳使用含量和使用方法:Na盐变质剂,使用量为0.8%,变质时间为15分钟;Sr变质剂,使用量为0.02%,Sr变质剂能够长效变质。研究了A(l)-3Ti-B与Sr变质剂的复合变质作用,加入Ti后,对Sr变质剂有毒化作用,复合变质效果不佳。 研究了电磁场对合金组织的影响及电磁场与变质剂的联合变质作用。通过低频电磁场的作用模铸所得铸锭明显抑制溶质元素的宏观偏析,并得到了磁场最佳工艺参数为120A,25Hz。而电磁搅拌与变质剂的复合调质得到了Ti与Sr复合变质相近的组织。 采用电磁铸造技术,利用其电磁搅拌与电磁推力的复合作用,制备了4Y32铝合金管坯。施加磁场后提高了铸锭内部和表面质量,α(Al)和共晶硅显著细化,初晶硅明显减少,同时有效抑制“抱芯”现象的产生,使铸造过程更加稳定。通过调整变质剂种类和含量,以及熔炼工艺等参数,获得了制备高质量4Y32铝合金Φ275×80mm铸锭的工艺条件。即850℃高温静置1小时、添加0.8%的Na盐变质剂、浇注温度为730℃、铸造速度为80mm/min、内结晶器(芯子)线圈磁场为120A,50Hz;外结晶器线圈磁场为80A,50Hz。