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压缩形变AZ91D镁合金半固态加热及凝固组织研究

程健杰  
【摘要】:镁合金被誉为21世纪最具发展前景的绿色工程材料,已经引起了国内外的广泛 关注。半同态成形是一种可以生产出近终形零件的新型成形技术。有关镁合金半同 态成形技术的研究方兴未艾,利用SIMA法制备半同态镁合金浆料具有独特的优势。 本文采用SIMA法压缩形变工艺,对AZ91D镁合金的形变组织及微观缺陷进 行了观测,通过DSC法分析合金熔化行为,进行了半固态等温液淬实验,研究了 模拟实际工业生产条件下,工艺参数对镁合金半固态组织演化过程的影响,分析了 液淬组织的凝固方式和压缩形变镁合金的半固态球化机制,结果表明: (1) 形变工艺参数对AZ91D镁合金压缩形变组织有明显影响。压缩形变使 AZ91D镁合金铸态枝晶组织发生改变,即枝品有一定的方向性,出现明显的弯曲、 断裂。随着形变率的增加,发生塑性变形利脆断的原始枝晶数餐增加。 (2) AZ91D镁合金在压缩形变率小的情况下,品内缺陷以孪晶为主;在高温度 和形变率大的条件下受压时,主要的形变方式为位错,组织内部畸变能增多。 (3) DSC法研究结果表明,合金的共晶熔化激活能及畸变能随变形率的增大而 变小,当形变率达到40%时,共晶熔化激活能及畸变能下降趋势微弱。熔化开始温 度随变形率的增大略有下降。 (4) 等温温度和等温时间对形变镁合金获得半固N态球状组织有明显影响。一定 范围内,温度越高,液相越多,获得半固态球状组织的圆整度也高,所需的保温时 间相对较短;等温时间延K,晶粒形貌由多边形等轴晶演变成近球形品粒。但等温 时间过长,由于Oswald熟化机制,其圆整度利均匀性反而下降。 (5) AZ91D镁合金半固态液相的凝固方式与冷却速度所决定的过冷度有重要关 西安理工大学硕士学位论文 系。在液淬快冷的条件下,液相先析出a相,部分依附于初生固相品粒结品生长, 部分在液相中独立形核生长。较大的过冷度使a相长成“毛刺状”或树枝品状。半固 态液相中共品凝固按离异生长和共生生长两种方式进行,离异生长形成粗大的晶界 p相,共生生长形成层片状组织。 关键词:压缩形变,镁合金,半固态加热,_F艺因素,凝固方式


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