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機(jī)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(shí)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(shí)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(xué)性能。半固態(tài)金屬由于已釋放了部分結(jié)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(shù)中，半固態(tài)金屬漿料的制備是該成形技術(shù)的基礎(chǔ)。目前所發(fā)明的半固態(tài)金屬漿料的制備方法很多，如機(jī)械攪拌法、電磁攪拌法、變形誘變激活法和超聲振動(dòng)法等。本文采用一套半固態(tài)連續(xù)機(jī)械攪拌裝置，研究不同工藝參數(shù)對AZ91D鎂合金半固態(tài)組織的影響。
試驗(yàn)材料為AZ91D鎂合金，其化學(xué)成分為(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)：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(jī)械攪拌裝置研究不同工藝參數(shù)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(jì)算機(jī)程序控溫儀精確控制，控溫精度可達(dá)到1℃。試驗(yàn)時(shí)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(jìn)行保護(hù)，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(jìn)行攪拌。
采用機(jī)械攪拌法制備了半固態(tài)AZ91D鎂合金，當(dāng)剪切溫度為570～580℃時(shí)，可獲得細(xì)小、分布均勻的球狀組織。溫度低，漿料流動(dòng)性差，顆粒易聚集；溫度高，漿料流動(dòng)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(xì)小、分布均勻及圓整。機(jī)械攪拌可抑制枝晶的生長，促進(jìn)晶粒的游離以及形核，從而能獲得細(xì)小、圓整及分布均勻的半固態(tài)組織。
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