AM60B镁合金的晶粒细化及其在部分重熔过程中的组织演变

发布时间：2020-04-14 11:24

【摘要】： 镁合金作为一种新型的工程材料,发展潜力和应用优势毋庸置疑,其应用技术与开发研究也日益受到国内外的广泛重视。然而鉴于镁合金自身的缺陷及传统成形工艺的不足,严重阻碍了其应用的发展,而半固态加工技术的出现恰好解决了这一难题,因此,对镁合金半固态成形工艺的研究意义非常重大。半固态加工是利用金属从液态向固态转变或固态向液态转变过程中所具有的特性进行成形的方法。其中金属锭料的制备是该工艺的基础,本文对晶粒细化及半固态重容方法制备AM60B金属锭料的工艺及相关机理进行了研究探讨,其工艺过程主要包括两部分:SiC变质处理细化AM60B合金和之后的半固态重熔处理。实验通过研究SiC的添加含量、变质温度、熔体的保温时间、金属型温度、浇注温度、锭料尺寸等对晶粒大小、微观组织的影响,确立了一组SiC变质法细化AM60B合金的工艺参数:SiC加入量0.2%wt,变质温度790℃,保温时间0min,浇注温度720℃,金属型温度室温。之后对其细化机理研究认为主要是由于SiC加入合金后反应生成了大量弥散的Al_4C_3,而Al_4C_3可作为α-Mg原子结晶的非均匀异质晶核,促进结晶,提高形核率,使合金晶粒细化,反应过程可以用以下方程式表示:3SiC+4Al→Al_4C_3+3Si;2Mg+Si→Mg_2Si。实验随后对部分重熔过程中的组织演变进行了研究。认为其演变过程可分为三个阶段:细小枝状晶的粗化消失阶段,初生固相颗粒部分熔化所致的球化分离阶段,剩余初生α相的粗化阶段。在进一步相变分析认为,组织演变过程可分为以下四个阶段,即β→L阶段、α+β→L阶段、α→L阶段和α=L阶段。实验同时还研究了加热温度、初始晶粒尺寸、锭料尺寸对半固态组织的影响。最终结论得出SiC对于AM60B合金来说是一种有效的晶粒细化剂,晶粒细化及半固态重容法制备AM60B镁合金金属坯料的工艺可以在实际中应用。
【图文】：

示意图,覆盖剂,试棒,模具

60B镁合金的晶粒细化及其在部分重熔过程中的组织演变实验采用的熔炼装置如示意图2.2所示，，熔炼过程中采用A:气和RJ一2号覆盖剂复合保护方式防止镁合金氧化燃烧，精炼剂选用CZC16。 [[[[[几几几几几几几几几几几几 {{{ }}}}}}}lllllll襄襄襄襄襄襄襄襄襄襄襄襄襄襄襄襄墓墓墓墓羹羹羹羹篡篡篡篡篡 lll卜卜卜~~~.‘‘...， ~~~~~~~~~~~卜卜卜一月月月月卜卜卜~~~~~~~~~-一闷闷闷闷‘ ‘‘~~一 JJJJJJJ卜卜卜一一一~一---司司司司卜卜卜一一一‘一~闷闷闷闷获获获耗燕哪照娜娜娜娜图2.2熔炼装置示意图1一进气管;2一电阻炉;3一增锅;4一镁合金熔体;5一热电偶;6一防护盖2.1.2实验过程l)模具清理:模具预热后，在金属模上刷上Mgo水溶液涂料，以便试棒容易起模，减少试棒与模具的接触，避免带入铁等杂质。2)装料、熔化:将炉料预热至200℃左右。将柑祸预热至暗红色(400一500℃)，在增锅壁和底部撒上适量的RJ一2型覆盖剂

曲线,加入量,镁合金,微观组织

图2.5SIC的加入量对AM60B镁合金微观组织的影响(wt)(a)未细化;(b)0.1%;(c)0.15%;(d)0.2%;(e)0.3%;(h)0.6%;(i)0.7%;(j)0.8%;(k)0.9%;(l)1.0%(f)0.4%;(g)0.5%;(m)1.5%;图2.6为siC加入量与AM60B合金平均晶粒间的定量关系曲线，更直观准确的反应了上述晶粒尺寸随SIC加入量的变化趋势。0050005050勺J八2j2月..二巴\‘拭翼勺喂，\.一一
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TG146.22

【引证文献】