流變鑄軋AZ91D鎂合金薄板實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、鎂合金是最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料,其比強(qiáng)度高、機(jī)加工性能優(yōu)良、易加工且加工成本低、減振性及電磁屏蔽性遠(yuǎn)優(yōu)于鋁合金,此外,鎂合金的低熔點(diǎn)、低比熱容、低相變潛熱、低的動(dòng)力學(xué)黏度等特點(diǎn),可以降低熔煉能耗、縮短充型及成形時(shí)間及工藝周期、延長(zhǎng)模具及成形設(shè)備使用壽命,而且還可以制備出薄壁和近終形復(fù)雜形狀的零部件。半固態(tài)技術(shù)集成了液態(tài)鑄造成形與固態(tài)塑性加工的優(yōu)點(diǎn),尤其是是半固態(tài)流變成形技術(shù),流程短、高效、節(jié)能,并且所制得的半固態(tài)漿料已導(dǎo)出部分凝固潛熱,所以

2、可以減少凝固成形過(guò)程中的縮松、延長(zhǎng)模具及設(shè)備的使用壽命。水平雙輥鑄軋技術(shù)是一種高效的近凈成形技術(shù),應(yīng)用潛力巨大。將半固態(tài)技術(shù)與雙輥鑄軋技術(shù)相結(jié)合,并且使用鎂合金作為軋件材料,可以實(shí)現(xiàn)高速鑄軋,這是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的研究,市場(chǎng)潛力巨大。
　　 本文采用剪切低溫澆注式流變制漿工藝(Low Superheat Pouring With a ShearField,簡(jiǎn)稱(chēng)LSPSF),在水平雙輥鑄軋機(jī)上進(jìn)行一系列的實(shí)驗(yàn)研究,分別對(duì)剪切低溫澆注

3、式流變制漿工藝相關(guān)參數(shù)、流變鑄軋工藝參數(shù)、鑄軋對(duì)半固態(tài)組織的影響及板材各部位組織與性能進(jìn)行了研究。試驗(yàn)結(jié)果表明:
　　 (1)LSPSF工藝制備AZ91D鎂合金半固態(tài)漿料的較佳工藝參數(shù)為:①澆注溫度620～650℃；②轉(zhuǎn)管轉(zhuǎn)速為75rev/min；③轉(zhuǎn)管傾角25°；④漿料蓄積器預(yù)熱溫度為550～570℃；⑤靜置時(shí)間30～90s?？梢灾苽涑鲑|(zhì)量?jī)?yōu)良的半固態(tài)漿料。
　　 (2)LSPSF工藝,在低溫澆注與轉(zhuǎn)管剪切攪拌共同作用

4、下,促使凝固初期熔體大量形核,晶粒長(zhǎng)大、游離并有效保存下來(lái),然后在漿料蓄積器中靜置,在熟化作用下以球形長(zhǎng)大。
　　 (3)流變鑄軋3.5mm板材時(shí),鑄嘴溫度在420℃左右,鑄軋溫度在585～591℃范圍內(nèi),軋輥轉(zhuǎn)速在9～11rev/min時(shí),可以順利鑄軋出板材,且組織比較均勻。
　　 (4)鑄軋可使顯微組織中初生晶粒變得更圓整,板材邊緣部分組織會(huì)出現(xiàn)液相偏析,鑄軋還會(huì)使晶粒中某些晶面發(fā)生晶面取向,略微發(fā)生塑性變形,另外,