鎂合金凝固組織的超聲細(xì)化機(jī)制及工藝研究.pdf

1、鎂合金具有密度小、比強(qiáng)度高、阻尼性能好及電磁屏蔽等優(yōu)點(diǎn)，在汽車、電子、通訊等工業(yè)領(lǐng)域得到了日益廣泛的應(yīng)用。但是在鎂合金的廣泛應(yīng)用中，改善其塑性變形能力仍然是一個(gè)非常關(guān)鍵的問題。 實(shí)踐證明，細(xì)小等軸晶的組織能提高鎂合金的機(jī)械性能。因此找到一種實(shí)用有效的工藝來細(xì)化鎂合金的晶粒就顯得非常重要。超聲波處理作為一種高效、無污染的物理細(xì)晶技術(shù)，能顯著的細(xì)化金屬的凝固組織。但是至今人們對(duì)于超聲細(xì)化鎂合金的研究比較少，因此有必要在該領(lǐng)域內(nèi)展開深

2、入的研究，并對(duì)超聲細(xì)化鎂合金凝固組織的作用機(jī)制及工藝參數(shù)進(jìn)行探討。 本文在AZ31B和AZ91D鎂合金的凝固過程中進(jìn)行超聲熔體處理，對(duì)超聲細(xì)化鎂合金凝固組織的機(jī)制及工藝進(jìn)行了較為深入系統(tǒng)的研究。 首先采用了超聲物理模擬實(shí)驗(yàn)的方法，使用甘油、亞甲基藍(lán)水溶液、NHaCl水溶液作為模擬介質(zhì)進(jìn)行超聲處理，研究了聲流、聲空化、超聲細(xì)化的影響因素。結(jié)果表明：超聲功率、模擬介質(zhì)溫度、超聲處理時(shí)間、變幅桿位置等影響了超聲的聲流范圍；超聲

3、功率、超聲處理時(shí)間、超聲作用的距離等影響了超聲空化的強(qiáng)度；超聲功率、超聲處理時(shí)間、NH4Cl水溶液濃度等影響了NH4C1水溶液的結(jié)晶過程和晶粒尺寸。 其次采用量熱法對(duì)聲功率進(jìn)行了測定，計(jì)算出換能器的平均效率。為了進(jìn)一步探討功率超聲細(xì)化鎂合金的機(jī)理，本文測定了0W、200W、400W、600W、800W功率超聲下AZ31B和AZ91D鎂合金冷卻曲線。研究結(jié)果表明，功率超聲提高了凝固開始溫度和凝固結(jié)束溫度，縮短了凝固時(shí)間，凝固冷卻速