AZ91D鎂合金半固態(tài)高壓鑄造成形JH70型摩托車發(fā)電機支架零件的研究.pdf

1、本研究的目的是對使用低過熱法澆注的AZ91D鎂合金料坯用高頻感應加熱方法進行二次重熔，在半固態(tài)下壓鑄成形JH70型摩托車發(fā)電機支架。 采用激冷斜槽法和低過熱法進行澆注料坯的試驗，在試驗中研究了不同澆注溫度和冷卻板傾斜角度對所澆注料坯的微觀組織的影響。實驗結果表明：1)運用激冷斜槽法在650℃下使用45°的傾斜角度可以得到晶粒細小的微觀組織；2)運用低過熱澆注方法在接近液相線溫度的595℃時可以得到組織較為細小的非枝晶狀微觀組織。

2、通過比較兩種工藝方法獲得的原始料坯的組織特征以及兩種工藝的特點，使用低過熱法的工藝和設備更加簡單，因此使用低過熱法澆注半固態(tài)原始料坯。 采用高頻感應加熱裝置和溫度測定裝置，在實驗室里研究了AZ91D壓鑄鎂合金坯料高頻感應加熱二次重熔合適的半固態(tài)重熔溫度、加熱功率和速度、這些工藝參數(shù)對坯料的觸變性能和微觀組織的影響，以及微觀組織在二次重熔過程中的演化過程。實驗結果表明：1)該合金合理的半固態(tài)二次重熔溫度為580℃～583℃；2)在

3、優(yōu)化的感應加熱工藝條件下，半固態(tài)重熔坯料內部的溫差在0℃～1℃，可以得到具有較好觸變性能的半固態(tài)重熔料坯；3)半固態(tài)重熔過程使原始料坯中的初生非枝晶δ組織逐漸演變成球團狀和玫瑰花瓣狀的細小晶粒，滿足了半固態(tài)觸變成形的要求；4)重熔料坯的演化過程中，溶質擴散起了主要的作用，首先是在熔點較低的共晶界上出現(xiàn)液相，然后由于曲率效應使得團絮狀組織的凹進部分溶質富集降低了熔點，隨溫度升高使得晶粒進一步細化，在重熔的后期由于表面張力的作用使得δ粒子圓

4、形度有所增加。 采用實驗室所獲得的二次重熔工藝在中國嘉陵集團重慶九方鑄造有限責任公司生產現(xiàn)場成功地壓鑄成形了JH70型摩托車發(fā)電機支架半固態(tài)零件。在壓鑄零件的過程中，研究了壓鑄工藝參數(shù)以及模具設計參數(shù)對成形零件的影畸，結果表明：鎂合金的半固態(tài)壓鑄工藝要求內澆口的尺寸較大內澆口厚度接近該零件的壁厚，模具的溫度應保持在280℃～300℃，壓鑄速度為4.5m/s、壓射壓力和保壓壓力分別為75MPa和350MPa，使用該壓鑄工藝可以得到

5、組織結構和外觀完整的半固態(tài)壓鑄零件。 對成形前的料坯和成形后的鑄件組織進行了觀察并運用MAS分析軟件對用于半固態(tài)觸變成形的料坯和得到的半固態(tài)鑄件的微觀組織進行了定量分析。在二次重熔料坯中液相集中的區(qū)域，經過擠壓成形之后已經與固相混合均勻；另外，在半固態(tài)漿料充型過程中，液相的運動速度大于固相粒子的運動速度，因此在料柄部位集中了大量的固相(固相率達到75％)，在內澆口處達到65％，零件近端為57％，直到鑄件遠端固相比率降低為55％；

6、由于剪切機制鑄件固相顆粒的粒徑也有所降低，二次重熔料坯的δ粒子大小在160um左右，經過擠壓之后在零件心部δ粒子粒徑變?yōu)?20um左右，其圓形度也由0.5增加到0.55表明擠壓過程起到了細化晶粒的作用。 將壓鑄出的半固態(tài)零件與液態(tài)壓鑄零件以及二者熱處理后零件取樣進行了組織分析并制作了拉伸試樣，對拉伸試樣測定強度、延伸率，對它們的力學性能進行比較，同時測定它們的布氏硬度。發(fā)現(xiàn)半固態(tài)鑄件的力學性能接近國標HB965-82的切取試樣的