等温时间对自孕育法制备Mg-9Zn-2Al镁合金半固态浆料的影响.pdfVIP

学兔兔 材料 ·工艺 MaterialTechnology 等温时间对 自孕育法制备 Mg一9Zn一2Al镁合金半固态浆料的影响 李 春 ，李元东z，周春生 ’，刘彦峰 ’，袁训峰 ，常亮亮 ’ (1．商洛学院，陕西商洛 726000； 2．兰州理工大学，甘肃兰州 730050) 摘要：采用 自孕育法在线制备Mg一9Zn一2AI镁合金半固态浆料，研究了等温温度为585℃时，等温时间 对Mg一9Zn一2AI镁合金半固态组织演变的影响。结果表明，随着保温时间的延长，晶粒先球化而后恶化，并且 不断长大，保温4～8min时，其晶粒较好，尺寸为65—72 m，圆整度在 1．2～1．3之间。在此过程中，组织的演变 主要经历高熔质点相的析出及较小过冷度下的瞬态形核、镁原子堆积促使初生相的长大和 相的合并长大 三个阶段。 关键词：等温时间；半固态浆料；Mg一9Zn一2AI镁合金；自孕育法 中图分类号：TG146．2：文献标识码：A；文章编号：l006—9658(20l3)04—0028—4 D0I：l0．3969／．1．1SSn．1006— 9658．20l3．04．009 半固态加工工艺的基本路线可分为流变成形 与固相混合，并经一定角度的导流器，增强孕育效 (Rheoforming)和触变成形 (Thixoforming)两大类_1_。 果，使其大量形核 ，抑制晶粒长大，获得具有非枝晶 较高压铸造 (HPDC)，半固态压铸充分应用了半固 初生固相的固一液混合浆料。此方法既可用于触变成 态浆料／坯料的特性，利用其高表观粘度降低 自身的 形，也可用于流变成形。本文是在笔者先前研究的基 雷诺数实现实体平稳充型，减少甚至消除了气孔和 础上9[,10,11]，针对 自行设计的一种高zn镁合金，采用 缩松。另外，半固态压铸在保持半固态成形特点的 自孕育流变制浆工艺，研究等温时间对组织的影响， 同时，还保留了高压铸造的高效率、低成本的特征。 进而分析其组织演化机理。 与触变压铸相比，流变压铸现今仍处于初期研究阶 段，但其具有流程短、效率高等优势，因此流变压铸 1 实验 的工业应用前景非常光明。 实验合金选用 自行开发的Mg一9Zn一2A1新型镁 在流变压铸过程中，半固态浆料的在线制备成 合金。采用纯度为99．99％的M zn、Al，并以纯度为 为此项技术的关键环节。因此，国内外众多学者致 99．9％的氩气作保护，在井式坩埚电阻炉中熔炼，并 力于半固态浆料制备技术的研究，开发出了NRC[2]， 在保温炉中进行短暂保温。利用Pandat热力学软件 双螺旋机械搅拌法嘲，SSR4[]，SEED[5]，LSPSF~[，近液相 计算了Mg一9Zn一2A1合金固相率对温度的敏感性如 线法同等一系列制备半固态铸造组织的工艺。采用 图1所示。对于流变成形，浆料的固相率应控制在 以上技术，众多学者分别针对不同的合金 ，研究了 0_3～0．5之间，因此本实验将等温温度设定为 585 工艺参数对其半固态浆料组织的影响，均在不同程 ℃，等温时间分别设为0、2、4、8、l0、15、20rain。 度上发展了半固态成形技术。自孕育法l8l作为一种 自孕育法浆料在线制备工艺路线如图2所示。 新型的半固态成型工艺，是将相同成分的合金母液 将纯Mg锭料放入井式坩埚电阻炉中熔炼，待合金 全部熔化且温度达到680~C时，加入已配好的纯 zn 基金项 目：商洛学