工業(yè)態(tài)Φ480ZK60鎂合金鑄錠組織研究及凝固模擬.pdf

1、本文以①480ZK60鎂合金工業(yè)鑄錠為研究對(duì)象，分別對(duì)鑄錠的宏觀組織結(jié)構(gòu)、顯微組織的合金相構(gòu)成，以及凝固冷卻速率(v)對(duì)鑄錠組織結(jié)構(gòu)的控制作用進(jìn)行了定性及定量的探索性的實(shí)驗(yàn)研究。 通過(guò)光學(xué)顯微鏡的觀察試驗(yàn)研究了該鑄錠的宏觀組織結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，該鑄錠由全等軸晶組織構(gòu)成。晶粒外形為花朵狀，晶粒在長(zhǎng)大初期以樹(shù)枝形式發(fā)展，后期以近胞狀方式發(fā)展，這一特點(diǎn)在整個(gè)等軸晶區(qū)內(nèi)的不同區(qū)域無(wú)明顯差異。就晶粒形態(tài)和Ф405AZ31鎂合金鑄錠、①130

2、ZK60鎂合金鑄錠以及Gleeble凝固模擬試驗(yàn)所得的ZK60鑄態(tài)試樣作了對(duì)比研究。用定量金相法測(cè)定了①480ZK60鎂合金鑄錠的晶粒尺寸及其沿鑄錠徑向的變化，用統(tǒng)計(jì)的方法得到鑄錠的平均晶粒弦長(zhǎng)約為160μm，其對(duì)應(yīng)的ASTM晶粒度等級(jí)為2級(jí)，其中鑄錠中心區(qū)域的晶粒弦長(zhǎng)大約為230μm，是邊緣區(qū)域的2.3倍。 用金相顯微鏡結(jié)合透射電子顯微鏡(TEM)研究了①480ZK60鎂合金鑄錠的顯微組織形貌及合金中不同相的特點(diǎn)。對(duì)合金相進(jìn)行

3、了電子衍射(ED)分析，用計(jì)算電子衍射斑的方法確定了幾種主要合金相。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，凝固共晶時(shí)被離異到晶間的β-Mg7Zn3相最終形成了(αn-Mg+Mg3Zn2)偽共析組織。在晶粒之間的細(xì)小縫隙中存在以微小粒狀形式團(tuán)聚的相，試驗(yàn)證明為凝固末期形成的ε-MgZn2相。γ-MgZn以顆粒形式在晶內(nèi)脫溶析出，且該顆粒在晶內(nèi)分布不均勻。在金相試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)了新奇浸蝕花樣，疑為由顯微偏析造成。對(duì)此花樣用電子探針(EPMA)進(jìn)行了線掃描分析，結(jié)果表明

4、，在晶內(nèi)或者晶界處有富Zr核，Zn的含量從枝晶心部至外部逐漸升高，Zr則相反。Zn在凝固前期形成的樹(shù)枝晶中的含量要明顯低于后期依附在樹(shù)枝上以胞狀形式凝固的晶體中的Zn含量。 用Gleeble1500熱模擬機(jī)獲得不同凝固冷卻速率v的ZK60鎂合金試樣，在測(cè)量各試樣的一次枝晶間距九Ⅰ、二次枝晶間距九Ⅱ后，用統(tǒng)計(jì)的方法獲得了表征v-λⅠ，v-九Ⅱ依存關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)公式，從而得到了用凝固冷卻速率控制鑄錠結(jié)構(gòu)的定量參考依據(jù)。 試驗(yàn)還發(fā)