AM60B+XCa的細(xì)化及在半固態(tài)等溫處理中組織的演化.pdf

1、本文以AM60B鎂合金為研究對象，向其中添加堿土元素Ca，從熔煉、澆注工藝出發(fā)運(yùn)用金相顯微分析（OM）、X射線衍射分析（XRD）、差熱分析（DSC）、掃描電子顯微鏡（SEM）、力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)機(jī)等多種分析和測試手段，研究了Ca含量的變化對AM60B合金顯微組織及力學(xué)性能的影響。同時分別采用單步加熱方式及兩步加熱方式半固態(tài)等溫處理法對AM60B進(jìn)行等溫處理，為觸變成形制備出合格的坯錠料，并對等溫處理過程中微觀組織的演變機(jī)理進(jìn)行探討，分析了加熱

2、方式的不同保溫溫度、保溫時間及錠料尺寸對半固態(tài)非枝晶組織制備的影響。 研究結(jié)果表明：Ca元素可以明顯細(xì)化AM60B鎂合金鑄態(tài)枝晶組織，變質(zhì)溫度、變質(zhì)保溫時間及澆注溫度影響著Ca元素對合金的變質(zhì)細(xì)化效果，實(shí)驗(yàn)條件下750℃變質(zhì)保溫30min并于710℃澆注時，Ca含量為0．3wt％時細(xì)化效果較好，晶粒尺寸為110μm，抗拉強(qiáng)度及延伸率分別為166Mpa、4．35％，繼續(xù)增加Ca含量鑄態(tài)晶粒尺寸基本趨于穩(wěn)定，且合金的抗拉強(qiáng)度及延伸率

3、明顯降低，合金硬度隨Ca含量增加而增大。實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)根據(jù)添加量的不同Ca有三種分布：微量時主要固溶在鎂基體中，隨Ca含量的增加固溶到晶界共晶相中及與A1反應(yīng)生成Al2Ca化合物。 對AM60B鎂合金半固態(tài)等溫處理過程中組織演變研究認(rèn)為，組織演變經(jīng)歷了固溶、熔化分離、球化和粗化長大，是溶質(zhì)原子擴(kuò)散和界面張力共同作用的結(jié)果。單步加熱等溫處理時于615℃保溫60-75min可以獲得較好的球狀非枝晶組織。錠料的原始鑄態(tài)組織影響著半固態(tài)非枝

4、晶組織的制備，原始鑄態(tài)組織越細(xì)小更易獲得細(xì)小、分布均勻、圓整的非枝晶組織。錠料徑向尺寸的大小影響非枝晶組織均勻性，隨錠料尺寸的增大需適當(dāng)?shù)奶岣叩葴販囟然蜓娱L保溫時間來均衡。 兩步加熱等溫處理中工藝參數(shù)間有一定的相互作用，其中高溫溫度及高溫保溫時間的作用對非枝晶組織的制備影響較大。兩步加熱等溫處理中的高溫短時處理促進(jìn)了合金組織的液化和球化進(jìn)程，制備出的非枝晶組織較細(xì)小、均勻。實(shí)驗(yàn)條件下兩步加熱等溫處理時于高溫640℃保溫5min，