AZ91鎂合金熔體除氫工藝及其對組織與性能的影響.pdf

1、鎂合金具有比重輕、比強度高、比剛度高、導熱導電性好、阻尼減振、電磁屏蔽、易于加工成形和容易回收等優(yōu)點，在汽車、電子通信、航空航天和國防軍事等領域具有及其重要的應用價值和廣闊的應用前景。鎂合金在熔煉過程中容易產(chǎn)生吸氫、氣孔、顯微疏松等缺陷，使其內(nèi)在質量大幅度下降。而鎂合金的液態(tài)質量（包括氣體與夾雜物的含量等），直接影響到鑄件的質量。AZ91鎂合金應用廣泛，具有質輕，高的比強度和良好的鑄造性能，但其對顯微氣孔特別敏感，顯微氣孔的存在，嚴重地

2、影響到其力學性能及耐蝕性等。因此本文以AZ91鎂合金的除氫工藝為出發(fā)點，研究了不同除氣結構、不同氣體流量、不同氬氣-超聲組合、不同處理時間和靜置時間對AZ91鎂合金氫含量及組織性能的影響。研究主要獲得以下結論:
　　1)石英管吸鑄法可以實現(xiàn)對AZ91鎂合金熔體中氫含量進行準確表征。該方法制備試樣不同位置密度不同，沿吸鑄方向試樣密度先迅速增大隨后變得平緩，但試樣不同部位氫含量區(qū)別不大。
　　2)研制出了一種基于超聲驅動浮游氣體

3、組合精煉鎂合金熔體的新裝置及新工藝新方法，該裝置包括高強聲空化系統(tǒng)和惰性氣體供應系統(tǒng)，利用此裝置可以高效快速實現(xiàn)對鎂合金熔體中氫的去除。
　　3)采用該裝置單一惰性氣體供應系統(tǒng)、單一高強聲空化系統(tǒng)以及超聲-浮游氣體組合系統(tǒng)均可以實現(xiàn)對AZ91鎂合金熔體中氫的去除，但除氫效率不同。采用該裝置可以在2～5min內(nèi)實現(xiàn)AZ91鎂合金熔體中氫的去除，去除率達45～65％。三種除氫方式中超聲-浮游氣體組合除氫率可達69％。
　　4)除

4、氫工藝不同對AZ91鎂合金熔體除氫率不同。氣體流量大小對除氫率影響較大，合金中的氫含量隨著通入氬氣流量的增加而顯著降低，但進一步增大氬氣流量，除氣效率降低;熔體處理后靜置時間對除氫效率影響不明顯。AZ91鎂合金熔體經(jīng)超聲-浮游氣體組合裝置處理后氫含量由為未經(jīng)處理時的18-22ppm降至8-13ppm。
　　5)除氫處理不僅顯著降低熔體氫含量，且均顯著改善凝固組織與性能。通惰性氣體和施加超聲均顯著提高AZ91合金鑄態(tài)材料的拉伸力學性