SIMA法制備半固態(tài)鎂合金的研究.pdf

1、鎂合金作為21世紀(jì)的綠色產(chǎn)業(yè)，已經(jīng)引起國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。有關(guān)鎂合金半固態(tài)成形技術(shù)的研究方興未艾。而SIMA法制備半固態(tài)鎂合金具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
　　本文主要研究SIMA法制備鎂合金半固態(tài)坯料工藝過程中二次加熱熔化激活的工藝參數(shù)及組織球化機(jī)制。首先對(duì)經(jīng)過擠壓形變的AZ91D鎂合金分別進(jìn)行連續(xù)加熱及等溫保溫，然后水淬快速激冷固定其高溫瞬時(shí)組織。定量測(cè)試晶粒的等積圓直徑和球化度等形貌參數(shù)，比較形變組織的半固態(tài)球化效果，采用金相分析、XRD

2、、TEM、EDAX等方法觀測(cè)組織演變過程特點(diǎn)，并考察第二相及微區(qū)成分的變化。通過對(duì)半固態(tài)再結(jié)晶和半固態(tài)熔化過程中的組織轉(zhuǎn)變、晶界蜂巢及晶內(nèi)液池現(xiàn)象的分析，結(jié)合相變熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)原理，提出SIMA法制備鎂合金半固態(tài)球狀化組織的形成機(jī)制及工藝參數(shù)。研究結(jié)果表明:
　　1、等溫溫度和保溫時(shí)間是形變鎂合金組織球狀化的兩個(gè)重要控制因素。隨著保溫溫度的升高，獲得半固態(tài)球狀組織所需的等溫時(shí)間逐步縮短。在相同的加熱速度條件下，560℃保溫5min

3、的工藝效果與570℃保溫4min、580℃保溫2min基本相當(dāng)。
　　2、相同等溫溫度條件下，改變等溫時(shí)間，等積圓直徑的分布隨時(shí)間的延長(zhǎng)趨向均勻，晶粒球化度接近于正態(tài)分布。平均等積圓直徑由大變小再變大再變小，呈波浪狀變化;而晶粒平均球化度則由小變大再變小，呈拋物線狀。
　　3、相同保溫時(shí)間條件下，改變等溫溫度，等積圓直徑大的晶粒隨溫度的升高而增加，球狀化程度高的晶粒數(shù)增多，平均等積圓直徑和平均球化度同時(shí)增大。而等溫溫度對(duì)最終

4、球化組織的平均等積圓直徑和平均球化度的影響呈拋物線關(guān)系。
　　4、連續(xù)升溫和等溫保溫過程中再結(jié)晶形成等軸晶，為半固態(tài)晶粒球狀化提供了必要的組織條件。保溫溫度升高和連續(xù)加熱速度加快都會(huì)使半固態(tài)再結(jié)晶的速度提高。
　　5、形變組織半固態(tài)保溫過程中伴隨著局部高能區(qū)的熔化，表現(xiàn)為晶界蜂巢狀結(jié)構(gòu)和晶內(nèi)液池現(xiàn)象，這是半固態(tài)合金保持固相特征并具有觸變性的基本條件。
　　6、半固態(tài)晶粒球狀化的基本原因是晶界熔化，其控制因素是固液界面處