文章标题:6101 铝合金扁锭半连续铸造热裂纹形成机理研究
文章作者:虞青 1,2,林学艳 1,朱俊霖 1,杨红梅 1,马立世 1,李萌蘖 1
关 键 字:6101 铝合金;热裂纹;半连续铸造;有限元模拟
文章摘要:
针对 6101 铝合金半连续铸造易产生热裂纹的问题,通过 SEM 等手段对裂纹试样进行分析表征,明确裂纹起源及扩展机制。 结果表明,6101 铝合金扁锭热裂纹为纵向裂纹,裂纹起源于 V、Cr、Mn、Ti 等杂质形成的硼化夹杂物团聚,这些硼化物来自硼化处理后残留的硼化物夹杂,以及残留在熔体中的杂质元素与 Al-5Ti-B 细化剂反应形成的新硼化物,在浇注过程中流入到结晶器随铸锭凝固。 结合 ProCAST 数值模拟铸锭半连续铸造过程中的应力场分布,发现铸锭心部与表面温度梯度大、凝壳厚度减小及局部应力集中,导致铸锭从富含夹杂物的区域开裂并形成纵向裂纹。 在此基础上,提出延长硼化处理后静置时间的优化措施,以去除大尺寸团聚夹杂物,降低热裂倾向,同时满足高导电性要求。