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《鎂合金晶粒細(xì)化工藝》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、Vol50No7Jul.2001鑄造FOUNDRY373專題綜述鎂合金的晶粒細(xì)化工藝張世軍,黎文獻(xiàn),余琨,譚敦強(中南大學(xué)材料科學(xué)與工程系,湖南長沙410083)摘要:綜述了鎂合金晶粒細(xì)化的幾種工藝方法,如采用加入幾種含Zr和C等元素的晶粒細(xì)化劑或過熱處理細(xì)化鑄造組織的液態(tài)工藝、半固態(tài)成形工藝、采用等靜道角壓(ECAE)或大比率擠壓等的鑄錠變形工藝、鑄造粉末冶金成形工藝。細(xì)小等軸的晶粒組織可改善鎂合金塑性變形能力,晶粒細(xì)化工藝對鎂合金的廣泛應(yīng)用起著非常重要的作用。關(guān)鍵詞:鎂合金;晶粒細(xì)化工藝;綜述中圖分類號:TG2902;TG1462+2文獻(xiàn)標(biāo)識碼
2、:A文章編號:10014977(2001)07037303TheGrainRefinementProcessesofMagnesiumAlloysZHANGShijun,LIWenxian,YUKun,TANDunqiang(DepartmentofMaterialsScienceandEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410083,Hunan,China)Abstract:Inthispaper,thegrainrefinementprocessesofmagnesiumalloysarerev
3、iewed.SuchastheliquidstateprocessesbyusingthegrainrefinercontainingZrandCortheexternalenergybysuperheatingtheliquidmagnesiumalloy,thesemisolidformingprocess,thesolidstateprocessesincludingtheequalchannelangularextrusion(ECAE)ortheextrudingwithahighratio,andthepowdermetallurgyp
4、rocess.Thefineequiaxedcrystalsstructurecouldmaketheformingabilityofmagnesiumalloysbetter.Andthegrainrefinementprocessesofmagnesiumalloysplayasignificantroletothewiderapplicationofmagnesiumalloys.Keywords:magnesiumalloys;grainrefinementprocesses;review鎂合金不僅具有重量輕(純鎂的密度為174g/cm3,
5、鎂合金的密度為175~190g/cm3)、比強度和比剛度高的特點1,而且還具有優(yōu)良的阻尼性能、較好的尺寸穩(wěn)定性和機(jī)械加工性能及較低的鑄造成本。鎂合金已經(jīng)取代許多鋅、鋁、鑄鐵和鋼等材料,廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車和電子等行業(yè)2~4。但是,鎂合金密排六方的晶體結(jié)構(gòu)決定了其塑性變形能力較差,如何解決這一問題是鎂合金應(yīng)用的關(guān)鍵之一。實踐證明:細(xì)小等軸的晶?？筛纳奇V合金的塑性變形能力1,4,因而,鎂合金的晶粒細(xì)化工藝具有非常重要的意義。常用的鎂合金晶粒細(xì)化工藝一般分為四種4:液態(tài)時加入各種晶粒細(xì)化劑或借助外部能量使枝晶破碎,從而細(xì)化鑄造組織;半固態(tài)成形細(xì)化晶粒
6、;鑄錠變形處理,如等靜道角壓(ECAE)和大比率擠壓等細(xì)化變形組織;鑄造粉末冶金成形工藝。1液態(tài)工藝11添加晶粒細(xì)化劑111添加含Zr的晶粒細(xì)化劑1937年,人們發(fā)現(xiàn)Zr對鎂晶粒有明顯的細(xì)化效果,并開始了對鎂及鎂合金晶粒細(xì)化劑的研究5。從MgZr相圖(如圖1所示)可以看出:Zr在液態(tài)鎂中的溶解度很小,發(fā)生包晶反應(yīng)時鎂液中僅能溶解約06%Zr(質(zhì)量百分比),Zr和Mg不形成化合物,凝固時Zr首先以Zr質(zhì)點的形式析出,(Mg)包在Zr質(zhì)點外部形成包晶組織。Zr和Mg均為六方晶型,兩者的晶格常數(shù)很接近(Mg的晶格常數(shù)為a=032010-9m,c=0520
7、10-9m;Zr的晶格常數(shù)為a=032310-9m,c=051410-9m)6。Zr符合作為晶粒形核核心的尺寸結(jié)構(gòu)相匹配原則,所以Zr能成為(Mg)的結(jié)晶核心。當(dāng)加入的Zr含量大于06%時,鎂液中形成的大量Zr彌散質(zhì)點使晶粒顯著細(xì)化。但是,Zr的加入量不可能很大,從相圖中可以看出,當(dāng)溫度達(dá)到900時鎂液中僅能溶解07%Zr。此外,溶于基體中的Zr還起到一定的強化作用,故隨著Zr含量的增加,合金的收稿日期:20010305收到初稿,20010405收到修訂稿。作者簡介:張世軍(1975-),男,山西陽泉人,碩士研究生,主要從事鎂合金晶粒細(xì)化的研究。3
8、74Jul.2001FOUNDRYVol50No7間后再降溫至澆注溫度進(jìn)行澆注的工藝過程。過熱處理對MgAl系合金有明顯的
