《铸造技术》

文章标题:Al-Sn 合金定向凝固过程中的枝晶取向演变

文章作者:陈忠伟 1,孙艺菲 1,安 博 1,孙兆康 1,汪泽瑾 2,曾 毅 2,牛虎明 2,姜万明 2
关 键 字:Al-Sn 合金;枝晶取向;定向凝固;EBSD
文章摘要:
铝基体中溶解度较低的 Sn 元素,在含量变化下会引发枝晶取向演变。 本研究利用 OM 与 EBSD,对不同成分 Al-Sn 合金定向凝固过程中的枝晶取向演变进行分析,试样纵截面的宏观组织呈现出单一典型的规则柱状晶、扇状组织或两者共存的特征。 不同截面的 EBSD 晶粒重构图及其对应的极图可揭示枝晶实际生长方向。 结果表明,低 Sn 含量 Al-Sn 合金的定向凝固微观组织中不存在孪生枝晶,仅存在柱状晶;而当 Sn 含量达到 4%(质量分数)时,发生两种关键转变:部分枝晶的晶体学生长方向由 <100> 转变为 <110>,并开始形成以{111}面为孪晶界的孪生枝晶。 柱状晶宏观生长方向与温度梯度方向平行,而孪生枝晶虽保持 <110> 晶体学取向,但其宏观生长方向偏离温度梯度。结果表明枝晶取向演变与界面能各向异性的变化相关,在合适的凝固条件下,Sn 含量超过临界阈值,会通过改变界面能各向异性,同时导致枝晶生长模式与择优生长方向的改变。