AM60B+XCa的細化及在半固態(tài)等溫處理中組織的演化.pdf

1、本文以AM60B鎂合金為研究對象，向其中添加堿土元素Ca，從熔煉、澆注工藝出發(fā)運用金相顯微分析（OM）、X射線衍射分析（XRD）、差熱分析（DSC）、掃描電子顯微鏡（SEM）、力學性能實驗機等多種分析和測試手段，研究了Ca含量的變化對AM60B合金顯微組織及力學性能的影響。同時分別采用單步加熱方式及兩步加熱方式半固態(tài)等溫處理法對AM60B進行等溫處理，為觸變成形制備出合格的坯錠料，并對等溫處理過程中微觀組織的演變機理進行探討，分析了加熱

2、方式的不同保溫溫度、保溫時間及錠料尺寸對半固態(tài)非枝晶組織制備的影響。 研究結果表明：Ca元素可以明顯細化AM60B鎂合金鑄態(tài)枝晶組織，變質溫度、變質保溫時間及澆注溫度影響著Ca元素對合金的變質細化效果，實驗條件下750℃變質保溫30min并于710℃澆注時，Ca含量為0．3wt％時細化效果較好，晶粒尺寸為110μm，抗拉強度及延伸率分別為166Mpa、4．35％，繼續(xù)增加Ca含量鑄態(tài)晶粒尺寸基本趨于穩(wěn)定，且合金的抗拉強度及延伸率

3、明顯降低，合金硬度隨Ca含量增加而增大。實驗范圍內(nèi)根據(jù)添加量的不同Ca有三種分布：微量時主要固溶在鎂基體中，隨Ca含量的增加固溶到晶界共晶相中及與A1反應生成Al2Ca化合物。 對AM60B鎂合金半固態(tài)等溫處理過程中組織演變研究認為，組織演變經(jīng)歷了固溶、熔化分離、球化和粗化長大，是溶質原子擴散和界面張力共同作用的結果。單步加熱等溫處理時于615℃保溫60-75min可以獲得較好的球狀非枝晶組織。錠料的原始鑄態(tài)組織影響著半固態(tài)非枝

4、晶組織的制備，原始鑄態(tài)組織越細小更易獲得細小、分布均勻、圓整的非枝晶組織。錠料徑向尺寸的大小影響非枝晶組織均勻性，隨錠料尺寸的增大需適當?shù)奶岣叩葴販囟然蜓娱L保溫時間來均衡。 兩步加熱等溫處理中工藝參數(shù)間有一定的相互作用，其中高溫溫度及高溫保溫時間的作用對非枝晶組織的制備影響較大。兩步加熱等溫處理中的高溫短時處理促進了合金組織的液化和球化進程，制備出的非枝晶組織較細小、均勻。實驗條件下兩步加熱等溫處理時于高溫640℃保溫5min，