AZ91鎂合金熔體除氫工藝及其對(duì)組織與性能的影響.pdf

1、鎂合金具有比重輕、比強(qiáng)度高、比剛度高、導(dǎo)熱導(dǎo)電性好、阻尼減振、電磁屏蔽、易于加工成形和容易回收等優(yōu)點(diǎn)，在汽車、電子通信、航空航天和國(guó)防軍事等領(lǐng)域具有及其重要的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。鎂合金在熔煉過(guò)程中容易產(chǎn)生吸氫、氣孔、顯微疏松等缺陷，使其內(nèi)在質(zhì)量大幅度下降。而鎂合金的液態(tài)質(zhì)量（包括氣體與夾雜物的含量等），直接影響到鑄件的質(zhì)量。AZ91鎂合金應(yīng)用廣泛，具有質(zhì)輕，高的比強(qiáng)度和良好的鑄造性能，但其對(duì)顯微氣孔特別敏感，顯微氣孔的存在，嚴(yán)重地

2、影響到其力學(xué)性能及耐蝕性等。因此本文以AZ91鎂合金的除氫工藝為出發(fā)點(diǎn)，研究了不同除氣結(jié)構(gòu)、不同氣體流量、不同氬氣-超聲組合、不同處理時(shí)間和靜置時(shí)間對(duì)AZ91鎂合金氫含量及組織性能的影響。研究主要獲得以下結(jié)論:
　　1)石英管吸鑄法可以實(shí)現(xiàn)對(duì)AZ91鎂合金熔體中氫含量進(jìn)行準(zhǔn)確表征。該方法制備試樣不同位置密度不同，沿吸鑄方向試樣密度先迅速增大隨后變得平緩，但試樣不同部位氫含量區(qū)別不大。
　　2)研制出了一種基于超聲驅(qū)動(dòng)浮游氣體

3、組合精煉鎂合金熔體的新裝置及新工藝新方法，該裝置包括高強(qiáng)聲空化系統(tǒng)和惰性氣體供應(yīng)系統(tǒng)，利用此裝置可以高效快速實(shí)現(xiàn)對(duì)鎂合金熔體中氫的去除。
　　3)采用該裝置單一惰性氣體供應(yīng)系統(tǒng)、單一高強(qiáng)聲空化系統(tǒng)以及超聲-浮游氣體組合系統(tǒng)均可以實(shí)現(xiàn)對(duì)AZ91鎂合金熔體中氫的去除，但除氫效率不同。采用該裝置可以在2～5min內(nèi)實(shí)現(xiàn)AZ91鎂合金熔體中氫的去除，去除率達(dá)45～65％。三種除氫方式中超聲-浮游氣體組合除氫率可達(dá)69％。
　　4)除

4、氫工藝不同對(duì)AZ91鎂合金熔體除氫率不同。氣體流量大小對(duì)除氫率影響較大，合金中的氫含量隨著通入氬氣流量的增加而顯著降低，但進(jìn)一步增大氬氣流量，除氣效率降低;熔體處理后靜置時(shí)間對(duì)除氫效率影響不明顯。AZ91鎂合金熔體經(jīng)超聲-浮游氣體組合裝置處理后氫含量由為未經(jīng)處理時(shí)的18-22ppm降至8-13ppm。
　　5)除氫處理不僅顯著降低熔體氫含量，且均顯著改善凝固組織與性能。通惰性氣體和施加超聲均顯著提高AZ91合金鑄態(tài)材料的拉伸力學(xué)性