AZ61镁合金亚快速凝固组织研究.pdfVIP

东北三省四市第十七腻铸造年会暨哈尔滨市第广七俑铸造年会论文集 AZ61镁合金的亚快速凝固组织研究 滕海涛+，张小立，李廷举，金俊泽 (大连理工大学铸造工程研究中心，大连，116023) 摘要：采用亚快建凝崩技术制备AZ61镁合台楔形薄片，利用光学盒相显微境(OM)、x．射线衍射 (XRD)等分析测试于段研究了台金的微观组织特征及相组成，’i普通凝固条件下得到的镁台金凝吲 盟微台相组织及相组戚比较分析。结果表列，通过亚快速凝固工艺制取的镁台金楔彤薄片晶粒得到了 显著的细化i平衡凝固条件下的L哪-Mg+It-Mg，，AI亿菇品转变在很大程度上被抑制．形成以过饱和 的小Mg为主相的凝固组织，平衡凝固时沿晶界析出的月一Mgl7AIl2相消失． 关键词：镁台金．亚快速凝固，显徽组织，相组成 镁属于密排六方结构金属，塑性变形能力差，很雉加1：成板、带、棒、型材．因而其应 用受到极大限制，导致镁研究和应用发展缓慢IlJ。通常认为，镁合金出现超塑性必须要满足 具有较细的晶粒的前提条件”1。大量的研究也表明．镁台金晶粒得到充分细化后．降低反向 应力井借助晶界滑动来增强晶粒旋转，可以有效地提高镁合金的室温变形能力，同时晶粒细 化是提高镁台金铸件性能非常有效的途径11J。而快速凝固具有高的冷却速度，能显著细化显 微组织、成分均匀化、增大固溶度和形成新的亚稳相等，从而可大幅度提高镁台金的力学性 能、加工性和耐蚀性pJ。国外有关快速凝圃镁合金组织与性能的研究相对较多14j1．而国内徐 锦锋p】、黄正华【71等也已在这个方面作了一些研究工作。 亚快速凝固的冷却速度范围在快速凝固和中速凝固之问，冷却速度可以达到100～ lO’r4s，也称为准快速凝固或近快速凝固。与快速凝翻相近，噩快速凝固也是一种非平衡的 凝固过程．其较快的冷却速度给铸件的组织、结构带来一系列新的特点，使组织细化．偏 析减少，可以生成亚稳相甚至玻璃态金属(非品)MI，使材料具有特殊的性能和用途。 本文利用亚快速凝固工艺翩备镁合金楔形薄片(薄片厚度在o．2埘辨～o．8mm)，通过 亚快速凝I固技术对AZ61镁合金材料的组织进行细化，与普通凝固条件下得到的镁合金铸态 组织进行比较分析，研究亚快速凝吲条件对镁合金品粒尺寸及析出相的影响．总结镁台金材 料在甄快速凝固条件下凝嗣组织冉勺特点。 1．实验方法 1．1实验材料及设备 ％)配制，Mn元素以A1．Mn中问台金的形式加入。具体实验过程选用合金的化学成分组成 见表l·1一 表I实验选用镁合食的化学成分 YablelChemical for compositionofmagnesiumalloyexperiments 0 50 Balance AZ6l 5．80～7．20 0．40～1．50 f5～O 实验熔化设备为SG2—3一12型坩埚电阻炉。额定功率为3千瓦，额定电压220伏：坩埚 160∞：熔化过捌中镁台金温度控制设备为 采用低碳钢焊接而成，内腔尺寸为由90x KSW-8D-13型温度控制器。 永北三省四市第十七届铸造年会暨哈尔滨市第十七扁铸造年会论文集 1．2实验过程 将镁合金按表1成分配比在电阻炉中熔炼。炉料熔化过科中，如果出现了燃烧的火罡． 采用RJ．2型镁合金覆盖剂覆盖镁合金熔液．以防止镁熔炼的氧化燃烧：当合金液温度为730～ 置凝固得到普通凝固条件F的镁含金铸锭，铸锭尺寸为由5cm×7cm；另一部分用于进行亚快 速凝固实验。实验装置结构示意图如图I所示。利用氧气排除结晶器、石英玻璃管及抽气筒 中的空气；将石英管的一端放入到坩埚中的镁合金溶液中，并保持通入氲气：关闭三通阀连 接氯气一端的阀门。迅速提拉抽气筒的活塞，镁台金液高速进入紫铜结晶器内，形成楔形镁 台金薄片试样。 雷I亚快速凝固装置结构简圈 Schematicofthe solidi