試驗材料為5182鋁合金,采用工業(yè)純鋁(99.7%,質(zhì)量分數(shù),下同)、工業(yè)純鎂(99.8%)、速溶硅和Al10Mn合金熔煉配制,熔煉設(shè)備為100 kg鋁合金熔煉爐,經(jīng)SPECTROMAX光電直讀光譜儀測定,其化學(xué)成分為:Mg 4.62%,Mn 0.46%,Si 0.16%,F(xiàn)e 0.14%,Cu 0.1%,余量為Al.
試驗設(shè)備為輥徑400 mm的水平式雙輥鑄軋機、電磁感應(yīng)加熱爐和超聲波發(fā)生器.其中,鑄軋機的鑄嘴寬為200 mm,鑄嘴型腔高為18 mm,鑄軋區(qū)長度為50 mm.超聲波發(fā)生器的頻率為20 kHz,最大功率為1 kW,且功率可調(diào).壓電陶瓷式換能器的直徑為50 mm,導(dǎo)入桿材料為合金鋼.圖1為超聲波連續(xù)鑄軋裝置示意圖.
在電磁感應(yīng)加熱爐內(nèi)于740 ℃加熱熔化5182鋁合金,進行精煉、扒渣后,將5182鋁合金液導(dǎo)入鑄軋機前箱,保持前箱內(nèi)5182鋁合金液的溫度為690 ℃,將超聲波導(dǎo)入桿插入液面下10 mm,分別在超聲波功率為300,500和800 W的條件下,將5182鋁合金液連續(xù)鑄軋成寬為220 mm、厚為6.2 mm的5182鋁合金帶坯,鑄軋速度為1.2 m/min.
試驗完成后,在5182鋁合金帶坯上取樣,試樣經(jīng)磨制、拋光和腐蝕后,在LEICADMI3000M金相顯微鏡上對帶坯橫截面(顯微照片即為橫截面照片)組織進行觀察,在Nova NanoSEM 430掃描電子顯微鏡上觀察試樣的第二相粒子大小、形貌及其分布,并對第二相粒子進行能譜分析.將鋁合金板帶坯加工成標準拉伸試樣,在DNS200型電子拉伸機上進行室溫拉伸,拉伸速度為2 mm/min.