變形鎂合金自孕育凝固近終形鑄造過程及機(jī)理研究.pdf

1、變形鎂合金較鑄造鎂合金有了更高的強(qiáng)度、延伸率等力學(xué)性能，同時(shí)具有較好的腐蝕性能與疲勞性能，而被廣泛的應(yīng)用在汽車、航空、3C產(chǎn)品等領(lǐng)域。與其它易成形金屬一樣，變形鎂合金采用高成本、工藝流程長的塑性成形工藝來實(shí)現(xiàn)成形的。因此，變形鎂合金采用鑄造法近終形成形制備高強(qiáng)、高韌和低成本的復(fù)雜件具有誘人的發(fā)展前景。
　　 本文采用合金本體孕育并經(jīng)過多流股混合冷卻槽進(jìn)一步孕育的方法，通過控制合金熔體溫度與局部過冷使之具有大量的晶核，保證熔體己析

2、出的初生相不發(fā)生再輝熔化；熔體隨后經(jīng)過多流股混合冷卻槽，利用局部過冷、流動(dòng)沖刷混合后再與已有晶核的自孕育凝固結(jié)晶時(shí)，具有小的臨界晶核，加強(qiáng)自孕育效果、促進(jìn)晶粒增殖、抑制晶粒生長，獲得具有非枝晶初生固相的固-液混合漿料。從理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)兩方面入手，系統(tǒng)研究了自孕育過程中母合金成分和反應(yīng)條件對初生相形成的影響；熔體處理溫度對自孕育法制備變形鎂合金AZ61和ZK61半固態(tài)漿料的影響；多流股混合冷卻槽結(jié)構(gòu)、角度及孕育劑的加入量對自孕育法制備變形

3、鎂合金AZ61半固態(tài)漿料的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：
　　 1．采用Pandat軟件計(jì)算結(jié)果表明，變形鎂合金AZ61、ZK61適合進(jìn)行半固態(tài)加工;
　　 2．與傳統(tǒng)鑄造的變形鎂合金AZ61和ZK61組織相比，自孕育凝固AZ61組織顯著減少了枝晶的存在，表現(xiàn)為大量的近球狀晶和等軸晶以及少量的不發(fā)達(dá)枝晶；自孕育凝固ZK61組織同樣顯著減少了枝晶的存在，表現(xiàn)為大量的近球狀晶和多邊形狀晶；
　　 3．變形鎂合金AZ61自孕育凝

4、固適宜的熔體處理為700℃，對應(yīng)的平均晶粒尺寸為39.8μm;變形鎂合金ZK61自孕育凝固適宜的熔體處理為725℃，對應(yīng)的平均晶粒尺寸為22.0μm。在適宜地處理溫度之上，隨著熔體處理溫度的升高，組織中樹枝晶增多，晶粒平均尺寸顯著變大。而在適宜地處理溫度之下，隨著熔體處理溫度的降低，組織中的樹枝晶雖在減少，同時(shí)細(xì)小的近球狀晶增多，但是其表現(xiàn)晶粒尺寸大小分布不均勻;
　　 4．自孕育法凝固成形變形鎂合金AZ61為最佳澆注方式，多流