ZA52-xNd鎂合金半固態(tài)非枝晶組織演變規(guī)律研究.pdf

1、鎂及其合金有很多突出的特點(diǎn)，并且其應(yīng)用范圍非常廣泛，但由于鎂是活性金屬，在熔融狀態(tài)下氧化快，容易燃燒，一般的成形方法難以避免，而采用半固態(tài)成形，液相比例小又能低溫作業(yè)，氧化燃燒的危險(xiǎn)性明顯減少。因此，開(kāi)發(fā)半固態(tài)鎂合金材料具有很好的發(fā)展前景。本論文選擇在ZA52鎂合金中添加稀土Nd(0.3、0.6、0.9％)，用等溫?zé)崽幚矸ㄖ苽浒牍虘B(tài)漿料，觀察并分析其半固態(tài)非枝晶組織的演變過(guò)程。
　　 ZA52鎂合金在600℃下，從10min到6

2、0min的保溫過(guò)程中，半固態(tài)重熔組織的固相率變化不明顯，形狀系數(shù)曲線在30min以后變得平緩，即對(duì)于ZA52鎂合金而言，在一定的溫度下，當(dāng)保溫時(shí)間延長(zhǎng)到一定時(shí)間之后，顆粒圓整化程度受保溫時(shí)間的影響較小，其中在600℃保溫30min后球狀顆粒的平均等積圓直徑為75.55μm，形狀系數(shù)為1.65。
　　 ZA52鎂合金中加入不同含量的Nd后，鑄態(tài)顯微組織得到不同程度的細(xì)化，其中添加0.6％時(shí)組織最為細(xì)小且分布均勻；抗拉強(qiáng)度和延伸率均

3、呈下降的趨勢(shì)，當(dāng)Nd含量達(dá)到0.9％時(shí)抗拉強(qiáng)度從ZA52合金的206MPa下降到157MPa;而顯微硬度呈先上升后降低的變化趨勢(shì)，添加0.6％的Nd時(shí)最高為86.46HV; Nd的加入使ZA52鎂合金的斷裂機(jī)制由解理斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)闇?zhǔn)解理斷裂；隨著稀土Nd的加入合金的耐蝕性得到改善。
　　 經(jīng)過(guò)等溫?zé)崽幚恚囼?yàn)合金的枝晶狀組織均有熔斷并向球形狀轉(zhuǎn)化的趨勢(shì)，但添加量的不同使得合金的半固態(tài)組織轉(zhuǎn)變程度不同，其中當(dāng)添加0.3％和0.9％的N

4、d時(shí)，所得半固態(tài)組織并不理想。
　　 比較ZA52-0.6Nd合金在不同試驗(yàn)參數(shù)下的組織照片，得出：保溫溫度為600℃時(shí)的半固態(tài)組織較其它溫度下的理想，將合金在600℃進(jìn)行不同時(shí)間的保溫處理，隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，合金的組織轉(zhuǎn)變過(guò)程為：（鑄態(tài)樹(shù)枝晶-）大塊狀組織-小塊狀組織-近球形組織-球形組織-粗化的球形組織；在不同的保溫溫度下分別保溫30min時(shí)，隨著保溫溫度的升高，初生相顆粒的平均等積圓直徑和形狀因子均是先減小后增大，600