Mg-15Al合金細(xì)化及半固態(tài)成形研究.pdf

1、鎂合金質(zhì)量輕，比強(qiáng)度、比剛度高，導(dǎo)熱性、電磁屏蔽性、減震性能好和可以回收利用等優(yōu)點(diǎn)，可以滿足汽車工業(yè)減重、節(jié)能、環(huán)保以及通訊電子器件高度集成化和輕薄小型化的要求，所以受到越來(lái)越廣泛應(yīng)用。
　　 本文選擇了亞共晶范圍內(nèi)的合金配方及Mg-15Al，對(duì)其進(jìn)行了配制、晶粒細(xì)化、半固態(tài)等溫處理以及觸變成型的系統(tǒng)研究。
　　 試驗(yàn)用Al-5Ti-0.25 C中間合金對(duì)Mg-15Al進(jìn)行了細(xì)化，分析了細(xì)化機(jī)理及細(xì)化后對(duì)Mg-15Al合

2、金的組織與性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：Al-5Ti-0.25C對(duì)該合金有明顯的晶粒細(xì)化作用。細(xì)化劑含量為0.5％，細(xì)化溫度為730℃時(shí)細(xì)化效果較好，此時(shí)合金平均晶粒大小由細(xì)化前的387μm減小到65μm；抗拉強(qiáng)度由細(xì)化前的109Mpa提高到208Mpa。這是由于Al-5Ti-0.25C加入合金熔體中，分解出大量的高熔點(diǎn)TiC、Al4C3相，與a-Mg相平均點(diǎn)陣錯(cuò)配度小于6％，界面具有共格關(guān)系，可作為合金在凝固過(guò)程中的非均質(zhì)形核核心細(xì)化合金

3、。同時(shí)對(duì)細(xì)化前后合金拉伸斷口進(jìn)行分析，結(jié)果顯示細(xì)化沒(méi)有改變合金的脆性斷裂斷裂特征。
　　 對(duì)比研究了Mg-15Al合金細(xì)化前后的半固態(tài)處理的組織。根據(jù)相圖得到半固態(tài)成形的最佳固相率范圍(40％-60％)，確定等溫溫度為500℃、520℃、540℃。試驗(yàn)結(jié)果表明：在以上溫度下保溫50分鐘，能得到好的半固態(tài)組織，細(xì)化后合金的半固態(tài)與未細(xì)化相比，平均晶粒大小從163μm減小至60μm。
　　 通過(guò)等溫處理得到半固態(tài)觸變成型所需

4、的漿料，進(jìn)行壓鑄實(shí)驗(yàn)，研究了不同固相率的坯料在不同壓射速度下成形件組織與性能。研究表明在最佳的固相率范圍(40％-60％)內(nèi)，固相率越低壓鑄件性能越好。該合金最佳的壓射速度為3m/s，固相率40％，此工藝下壓鑄件抗拉強(qiáng)度最高位215Mpa。分析認(rèn)為：當(dāng)半固態(tài)漿料固相過(guò)高時(shí)，粘度增加，流動(dòng)性降低，不能成形；同時(shí)，由于粘度大，金屬液中的氣體排出速度降低，這將增加縮孔或縮松數(shù)量。當(dāng)半固態(tài)漿料液相較高時(shí)，雖然合金的流動(dòng)性提高，但是凝固過(guò)程中收縮