AZ91D鎂合金自孕育法制漿及其半固態(tài)成形技術(shù)研究.pdf

1、孕育處理作為有效細化晶粒的方法被廣泛使用，同時合金組織細化處理是獲得優(yōu)質(zhì)半固態(tài)組織的主要方法之一。要獲得優(yōu)質(zhì)半固態(tài)組織的條件之一就是必須在合金熔體中產(chǎn)生足夠多的初始晶核，初始晶核在后期會演化出細小的半固態(tài)固相顆粒，因此希望初始晶核盡量細小和充足。
　　 本文自主開發(fā)了一種能夠高效率制備優(yōu)質(zhì)半固態(tài)漿料的工藝，即自孕育鑄造法(Self-inoculation Method，簡稱SIM)。從晶粒來源和晶粒生長兩個角度入手，深入研究了樹

2、枝晶破碎球化技術(shù)、控制形核抑制樹枝晶生長技術(shù)，探討了SIM條件下初生固相的形態(tài)演變過程和球晶組織形成機理；系統(tǒng)研究了工藝參數(shù)(處理溫度、孕育劑加入量和導流器傾角)對AZ91D鎂合金半固態(tài)組織的影響規(guī)律；對不同成形工藝制備的AZ91D鎂合金鑄坯部分重熔組織進行了初步研究，并在此基礎(chǔ)上對AZglD鎂合金流變壓鑄和觸變壓鑄進行了試驗研究。實驗結(jié)果表明：
　　 ⑴自孕育劑在自孕育法中作用至關(guān)重要，在自孕育劑選擇上，應(yīng)盡量選取組織細小均勻

3、，具有非枝晶組織的孕育劑；在孕育劑加入量上應(yīng)選取5～8％(質(zhì)量分數(shù))。
　　 ⑵在SIM工藝中，只要處理溫度(650～680℃)、孕育劑加入量(5～8％，質(zhì)量分數(shù))和導流器傾角能夠良好地匹配，使出口溫度接近合金液相線溫度，便可以獲得優(yōu)良的半固態(tài)漿料。當導流器角度和孕育劑加入量均在有效范圍內(nèi)時，隨著處理溫度的降低，初生α-Mg經(jīng)歷了由粗大樹枝晶→細小塊狀晶或近球形晶的演變過程。
　　 ⑶半固態(tài)漿料在導流器出口組織細小均勻，

4、水淬后檢測其平均顆粒大小為36μm。在壓射充型速度在2m/s，經(jīng)5～10min保溫，溫度為585℃的AZ91D鎂合金半固態(tài)漿料能順利進行流變壓鑄，在此工藝范圍內(nèi)，晶粒平均尺寸為60～70μm且固相顆粒中無液相夾裹。壓鑄件的抗拉強度和硬度分別為185MPa和HV30=67.88。
　　 ⑷采用自孕育法制備坯料觸變性良好，二次重熔后組織細小圓整，且從中心區(qū)域到邊緣區(qū)域晶粒大小均勻；大尺寸(Φ75mm)坯料在585℃保溫11Omin后