镁合金半连续铸造技术的研究与展望

介绍了镁合金的性质和应用前景,提出镁合金半连续铸造技术。分析了镁合金半连续铸造过程中影响铸造性能的4种主要因素,以及外加场在镁合金半连铸过程中的应用;总结了镁合金半连续铸造过程中存在的主要问题,并对镁合金半连续铸造技术的发展前景进行了展望。

AZ31B镁合金铸轧板材组织及力学性能研究

运用光学显微镜、扫描电镜及万能拉伸试验机等检测分析手段对AZ31B镁合金铸轧板材组织和力学性能进行了研究。结果表明,该合金由等轴枝晶和变形枝晶组成,共晶体组织主要由β-Mg17Al12和少量β-Mg17(AlZn)12相组成,晶内弥散分布着细小圆状Al8Mn5析出相。AZ31B镁合金铸轧板材在轧向(RD)和横向(TD)的抗拉强度分别达到250MPa和200 MPa,伸长率分别为5.5%和6.0%,断裂类型分别为脆性解理断裂和准解理断裂。

镁合金消失模壳型铸造中型壳的制备及工艺研究

采用硅溶胶粘结剂、刚玉耐火材料制备镁合金薄壁型壳,研究了涂料粉液比、涂料粘度、焙烧温度等参数对型壳抗弯强度、断口形貌的影响规律。结果表明:当粉液比为3.2,焙烧温度为1 200℃时,硅溶胶-刚玉型壳具有较高的强度,型壳抗弯强度达到4.3 MPa。但考虑镁合金的特性和对型壳的性能要求,800℃焙烧型壳对镁合金性能最优。

挤压铸造半固态A356铝合金的组织与力学性能

采用低温铸造方法制备A356铝合金半固态坯料。在200 t立式油压机上用挤压铸造方法将A356铝合金半固态浆料挤压成件。研究挤压铸造件的微观组织、力学性能,并与液态挤压铸造件进行比较。结果表明,A356铝合金半固态挤压铸造件组织由球形及椭圆形α-Al晶粒和α+Si共晶成分组成,且制件充型完整、无宏观缩孔、组织致密。在比压48.7 MPa,浇注温度575℃,保压时间3 s条件下成形的半固态挤压铸造件的抗拉强度、屈服强度、伸长率分别达到278 MPa、225 MPa、13.2%,相比于在比压48.7 MPa,保压时间3 s,710℃液态挤压铸造件性能分别提高了8.6%、8.2%、24.5%。A356铝合金半固态挤压铸造成形件具有较高的综合力学性能。

大尺寸ZK60镁合金挤压型材的组织与力学性能

在挤压温度400℃、挤压速度5 mm/s、挤压比25的条件下成形了外接圆准179 mm的ZK60镁合金工字型材。运用XRD衍射、光学显微镜、扫描电镜及室温拉伸等检测手段对它的组织和力学性能进行了研究。结果表明,挤压态ZK60镁合金主要存在α-Mg、MgZn2相和少量Mg2Zn11、Zn2Zr3相。合金晶粒受挤压作用而破碎,发生不完全动态再结晶,晶粒得到明显细化,并沿挤压方向呈流线分布。细小的第二相颗粒弥散分布于α-Mg基体。室温拉伸实验说明挤压态ZK60镁合金存在明显的各向异性,挤压方向试样抗拉强度最高(325 MPa),与挤压方向成45°的试样伸长率最高(23%)。

触变模锻半固态A356铝合金的组织与力学性能

采用低温浇注和晶粒细化复合工艺制备半固态A356铝合金坯料,并在200T立式油压机上对半固态坯料进行触变模锻成形,研究了触变模锻件的组织与力学性能,并与液态模锻件进行了比较。结果表明:触变模锻件内部组织由球形α-Al晶粒和α+Si共晶组织组成,组织均匀致密,经T6热处理后抗拉强度和伸长率分别为317.6MPa和5.8%,比液态模锻件分别提高了13.6%和5.1%,表明触变模锻半固态A356铝合金件具有较好的热处理强化效果和较高的综合力学性能。

半连铸工艺对AZ31铸锭组织及力学性能的影响

通过优化镁合金半连续铸造技术制备了AZ31镁合金铸锭。优化的半连铸铸造工艺参数:铸造温度为680℃、拉坯速度为95mm/min,冷却水流量为3 500L/min。采用ICP测试仪、光学显微镜和扫描电镜测量了AZ31镁合金铸锭不同位置的成分和组织。结果表明,各个元素分布较均匀;平均晶粒尺寸从边缘到心部有所增大。EDS和线扫描表明共晶体组织主要由Mg17Al12和少量Mg17(AlZn)12相组成。室温拉伸表明,铸锭轴向强度和伸长率从心部到边部呈增加趋势;半径方向强度和伸长率均比轴向高。细晶强化是半连续铸造AZ31镁合金铸锭的主要强化方式。