铸造温度、速度对大规格7085铸锭凝固组织和性能的影响

采用Pro-CAST软件完成了7085铝合金铸锭半连续铸造凝固温度场与固相场的计算优化,选择730～740℃浇注速度、33～35 mm/min铸造速度与0.03～0.10 MPa冷却水压获得最小的凝固液穴深度与最高的凝固冷却速度,成功实现了Ф920 mm直径规格7085半连续铸锭的浇注.受凝固过程固/液界面前沿驱动影响,铸锭心部区域Cu、Zn元素含量略高于成分上限,铸态组织为典型的树枝状枝晶组织,基本相为α-Al和Mg2Zn3相,弥散相Al3Zr呈球状且多以亚稳态形式存在,沿心部-中部-边缘铸态晶粒尺寸持续减小,分别为318μm、246μm与127μm.凝固过程析出的Al2Cu相、Mg2Zn3相、Mg2Zn等粗大颗粒相受拉伸应力作用后,脱落残留在断口表面形成了数量众多的微凹坑,平均直径约为94μm且形貌为平直形,晶界处富集分布了Mg2Zn3颗粒相,铸态平均抗拉强度、屈服强度、断口伸长率与断面收缩率分别为419 MPa、350 MPa、2.2％与2.1％.