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機械攪拌法制備半固態(tài)AZ91D鎂合金的研究
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司
更新時間：2013-06-05
與液態(tài)金屬相比，半固態(tài)金屬的溫度處于固液相之間，在充型過程中，呈層流狀態(tài)，減輕了金屬的氧化和裹氣，同時還可以減少凝固收縮，使鑄件具有更少的收縮孔洞，提高了鑄件的致密性和力學性能。半固態(tài)金屬由于已釋放了部分結晶潛熱，因而減輕了對模具的熱沖擊，使得模具壽命大大提高。在金屬半固態(tài)成形技術中，半固態(tài)金屬漿料的制備是該成形技術的基礎。目前所發(fā)明的半固態(tài)金屬漿料的制備方法很多，如機械攪拌法、電磁攪拌法、變形誘變激活法和超聲振動法等。本文采用一套半固態(tài)連續(xù)機械攪拌裝置，研究不同工藝參數對AZ91D鎂合金半固態(tài)組織的影響。
試驗材料為AZ91D鎂合金，其化學成分為(質量分數，%)：9.0Al，0.64Zn，0.33Mn，0.03Si，0.001Fe，0.005Cu，0.0003Ni，其余為Mg。其液相線和固相線分別為595℃和470℃，半固態(tài)溫度區(qū)間為125℃。采用機械攪拌裝置研究不同工藝參數對AZ91D鎂合金半固態(tài)組織的影響。該裝置主要由剪切裝置、溫度控制裝置及真空裝置組成。溫度控制裝置具有自診斷功能，由計算機程序控溫儀精確控制，控溫精度可達到1℃。試驗時首先在電阻爐中將AZ91D鎂合金熔化，并用自制覆蓋劑及Ar對熔體進行保護，以防止鎂合金的氧化燃燒，再將熔融合金冷切到半固態(tài)溫度區(qū)間進行攪拌。
采用機械攪拌法制備了半固態(tài)AZ91D鎂合金，當剪切溫度為570～580℃時，可獲得細小、分布均勻的球狀組織。溫度低，漿料流動性差，顆粒易聚集；溫度高，漿料流動性好，但是球狀晶粒減少。隨剪切速率的增大，半固態(tài)AZ91D鎂合金組織變得更細小、分布均勻及圓整。機械攪拌可抑制枝晶的生長，促進晶粒的游離以及形核，從而能獲得細小、圓整及分布均勻的半固態(tài)組織。
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