电磁搅拌过程中镁合金半固态浆料初生相颗粒的团簇行为

利用旋转电磁场搅拌制备AZ91D镁合金半固态浆料，在570-600℃间不同温度下浇注金属型试样，观察和分析不同固相率铸件的微观组织。结果表明：较低固相率伍≤25％）铸件由d-Mg等轴晶和β-Mg17A112相组成基体组织，初生固相颗粒以松散的聚团形式分散其中；而在相对较高固相率（36％≤fs≤45％）铸件中，浇注温度降低，初生相颗粒数目的剧增和浆料黏度的增大使得初生相颗粒在电磁搅拌形成的黏性剪切作用下相互间发生摩擦和挤压塑性变形，从而在高温条件下焊合形成紧密的团簇结构，且聚团中初生相颗粒间的晶界表现为低能量的直线型晶界。

采用热焓平衡旋转磁场装置制备半固态浆料

在旋转磁场驱动金属液高速运动过程中,应用循环冷却水和金属液进行热交换控制金属液的热焓平衡生产A356铝合金半固态浆料,然后分别进行金属型和砂型浇铸,并对浆料在冷却过程中每隔5 min淬火取样浆料的平均冷却速度约为3℃/min。结果表明:热焓平衡旋转磁场装置作用下的金属液温度降至液固两相区内,瞬间产生大量均匀分布在金属液内的初生相α(Al)晶核,采用该方法制备的半固态浆料浇铸的铸件的微观组织呈现等轴球晶形貌,610℃时淬火试样的初生相晶粒平均直径为29μm,同时在缓慢冷却程中初生相α(Al)晶粒趋向于圆整并粗化。

采用热焓平衡旋转磁场装置制备半固态AZ91D镁合金

通过电磁搅拌的AZ91D镁合金液与通有循环冷却水的铜管间的热交换,控制金属液冷却凝固过程中的热焓平衡,制备了半固态流变成形浆料。将所制得的半固态浆料进行金属型浇注及压铸试验,并与传统电磁搅拌试验获取的试样进行对比,观察并分析其金相组织。结果表明,热焓平衡旋转电磁场装置作用下的金属液温度降至液-固两相区内,在金属液内瞬间产生了大量晶核,这样的金属型铸件及压铸件微观组织呈现球形晶及等轴晶形貌。