超声场作用下镁合金熔体净化工艺.pdfVIP

— — 试 验 研 究 特种铸造及有色合金 2010年第 3O卷第 11期 超声场作用下镁合金熔体净化工艺 张志强 乐启炽 崔建忠 王 雪 张海锋 (东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验 室) 摘 要 采用 XRD、SEM 和图像分析软件对 AZ80镁合金 中夹杂 的种类和形态进行了研究，并采用施加超声场来实现 AZ80镁合金熔体 的净化 ，以达到提高镁合金熔体质量 的 目的。研究表明，AZSO合金 中夹杂主要为 MgO，夹杂主要 以颗粒 状、团絮状、长条带状和块状形式存在 。含有夹杂的AZ80合金熔体经超声处理可实现 良好 的净化效果，净化程度与超声功 率和熔体温度有关。AZ80合金熔体在 650℃经 80W 超声功率处理60S可以获得理想的净化效果。超声功率过大或超声 处理时间过长均不利于合金熔体净化 。 关键词 镁合金 ；熔体净化 ；超声场 ；AZ80 中图分类号 TG146．2 2 文献标志码 A 文章编号 1001—2249(2010)11—0988—04 DO!：l0．3870／tzzz．2010．11．003 由于镁合金具有密度小、比刚度和比强度高，而且 1．2 试验设备 有着优 良的导热性能 、电磁屏蔽性能、阻尼性能、切削加 AZ8o合金熔体超声处理试验装置示 意图见图 1。 工性和减震性能，同时具有尺寸稳定 、无污染、易回收等 试验中使用 的设备包括超声处理系统、电阻炉和铁坩 一 系列优点，在汽车、航 空航 天及 3C产 品等工业 中得 埚 。超声系统 由频率为 (20±2)kHz的超声发生器、由 到广泛的应用 |1]。随着镁及镁合金应用越来越广泛 ， 高纯镍薄板制成的磁致伸缩换能器和工具头组成 。超 对其制品的品质提出了更高 的要求 。由于夹杂物等冶 声系统功率为 0～2kw ，连续可调。在试验过程中，镁 金缺陷的存在会直接或间接地影响到镁合金的强度、塑 熔体的温度 、工具头的预热温度和超声处理时间被精确 性及产品的最终使用性能等 ]，因此要获得高品质的 控制。 产品，就要设法消除夹杂物等冶金缺陷，提高熔体的纯 净度。 现在人们 已经认识到镁熔体处理、尤其是熔体净化 处理在镁加工领域 的地位和重要性。 目前镁合金熔体 主要通过化学方法口。。和物理方法口 “来净化 。化学 方法主要是采用熔剂来净化 ；物理净化主要包括吹气净 化、过滤净化 、沉降净化和 电磁净化等。尽管近几年 国 内外对镁熔体净化技术 已开展了大量的研究 ，但与铝熔 体净化技术的研究相 比，镁熔体净化技术的研究还处在 起步阶段。本课题对 AZ80合金 中夹杂的种类和形态 图 1 超 声 处理试验 装置 示 意 图 进行研究 ，并采用超声处理来净化镁合金熔体 ，研究多 1．超声换能器 2．热电偶 3．超声波发射器 4．电阻加热器 5．铁 种试验参数对熔体净化效果的影响。 坩埚 6．AZ80 7．陶瓷管 8．水 9．容 器 1 试验方法 1．3 试验方法 将选用的AZ80合金放入铁坩埚 中熔炼 ，铁坩埚的 1．1 试验材料 尺寸为~70mm／~50mm×120mm。铁坩埚中的AZ8