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第 32卷第 6期 武 汉 科 技 大 学 学 报 Vo1．32，No．6 2009年 12月 JournalofWuhanUniversityofScienceandTechnology Dec．2009 TBR工艺对 AZ91D镁合金压铸件组织性能的影响 丁瑞华 ，康永林 ，张 帆 ，杨柳青 ，李 炯 (1．北京科技大学材料科学与工程学院，北京，100083；2．北京广灵精华科技有限公司，北京，100071) 摘要 ：采用 自主研发的锥桶式流 变成型技 术，实现 AZ91D镁合金从制浆到流 变压铸的一体化工艺过程 。研究 TBR工艺下AZ91D镁合金流变压铸件的显微组织、力学性能及拉伸断口，探讨 TBR工艺参数对流变压铸件 微观组织与力学性能的影响规律 结果表 明，流变压铸 AZ91D镁合金合适的TBR工艺参数是 内锥桶转速为 500 600r／rain、外锥桶桶体温度为 570～590℃；与液态压铸相 比，TBR工艺下流变压铸件抗拉强度提高 了 5 ～15 、伸 长率提高 4O 以上 ，拉伸断裂方式由沿晶断裂 占主导转 变为以准解理断裂 占主导。 关键词 ：TBR工艺；半 固态；压铸 ；AZ91D：组织；性能 中图分类号：TG249．2 文献标志码 ：A 文章编号：1674—3644(2009)06—0605—05 半固态金属成型技术根据其工艺特点分为触 实验用对接压铸机为 TOYOBD-900V4一T型压 变成型技术和流变成型技术。镁合金 的半固态成 铸机 (压射方式为多段压射)，这套系统的相关技 型技术发展较晚，目前成熟的技术只有触变成型 术参数见表 2。 技术 ，而工艺流程更短、更节能省料的流变成 表 1 AZ91D镁合金的化学成分 (wn％) Table1ChemicalcompositionsofAZ91D alloy 型技术 没有发展起来 ，长期 以来只是停 留在实 验室研究阶段 ，工业应用较少。 随着技术的进步 ，现在开发流变成型技术的 时机已经成熟 。经过几代设备改进和工艺优化， 0．0009 0．0047 0．0010 0．0007 余量 康永林等 剐 自主研发 了一种锥桶式流变成 型 表 2 试验相关设备参数 (TaperBarrelRheomoulding，TBR)技术。TBR Table2Parametersofrelatedtestequipment 工艺原理是 ：通过外锥桶控温、内锥桶高速旋转， 使得金属浆料从内外锥桶之间的间隙流过时处于 具有特定固相率的温度区间并受到剧烈的剪切作 用，形成适合流变成型的半固态浆料 ，浆料通过浆 料输送装置进入压铸机直接压铸成型。该技术克 服了浆料制备和输送过程中的一系列难题，现已 能实现从半固态浆料制备、输送到压铸一体化工 艺过程，并在北京广灵精华科技有 限公司建立了 工业 中试 线 。本 文 研 究 了 TBR 工 艺 条 件 对 AZ91D流变压铸成型件组织性能的影响。 TBR工艺过程为 ：①将 AZ91D铸锭熔炼至 浇注温度680℃，熔炼过程使用精炼剂精炼 ；②熔 1 试验方法 炼完成后，将合金液送至TBR设备进行半固态浆 试验所用镁合金为工业AZ91D镁合金铸锭 ， 料制备 ，通过控制外锥桶温度和内锥桶转速获得 其化学成分如表 1所示。制浆设备为实验室 自主 不同的半固态形成环境 ；③制得的半固态浆料通 研发的锥桶式流变成型机(下文简称 TBR设备)， 过浆料输送管输送至压铸机压室；④选用适合半 收稿 日期 ：2009—09—02 基金项 目：“十一五”国家科技支撑计划资助项 目(2006BAE04B09—