冷却速度对耐热铸造铝合金的组织和性能影响OA

本研究旨在阐明冷却速度对耐热铸造铝合金组织与高温力学性能的调控机理,从而为工艺优化提供依据。以Al-Cu-Ce-Mn-Sc-Zr合金为对象,采用砂型(冷却速度50℃/min)和熔模壳型水冷(150℃/min)制备单铸拉伸试样,经固溶+双级时效处理后,进行300℃和350℃高温拉伸及300℃、310℃高温持久试验,并观察显微组织。结果表明:快冷试样晶粒尺寸约90μm,慢冷约150μm。快冷使高温抗拉强度提升约9%~10%(300℃和350℃下分别提高约16 MPa和14 MPa),屈服强度也有相应提高;但高温持久寿命显著降低,以300℃/100 MPa为例,慢冷试样的持久时间(>250 h)约为快冷(>150 h)的1.7倍,且载荷或温度升高时差异更明显。增大冷却速度细化晶粒可提升高温拉伸强度,但晶界增多加速扩散与滑移,降低抗蠕变持久性能;需根据铸件不同区域对强度或持久的要求匹配冷却速度。