az91d鎂合金半固態(tài)壓鑄工藝研究

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1、碩士學(xué)位論文摘要本文研究的目的是采用等溫?zé)崽幚韺Z91D鎂合金進(jìn)行非枝晶化，優(yōu)化成形工藝，得到性能良好的鎂合金成形件。在本實(shí)驗(yàn)中采用自行設(shè)計(jì)的壓鑄機(jī)壓室改變了傳統(tǒng)壓鑄機(jī)不能用于半固態(tài)壓鑄的狀況，加熱的壓室補(bǔ)充了合金液所散失的熱量，減緩了合金溶液在壓室中凝固的速度，保證金屬有較好的流動性，以滿足半固態(tài)鎂合金壓鑄成形的要求。實(shí)驗(yàn)中變換壓力和壓射速度，發(fā)現(xiàn)在其抗拉強(qiáng)度和伸長率都隨著壓力或速度的上升而增加。在保壓壓力35MPa，速度4．5m／s時(shí)其抗拉強(qiáng)度達(dá)到最大，為237．5MPa，伸長率為4．8％。在對半固態(tài)壓鑄零件進(jìn)行T4處理后，其力學(xué)性能均有所提高，其抗拉強(qiáng)度達(dá)到了248

2、MPa，伸長率達(dá)到了4．6％，硬度值達(dá)到了69HBS。分析成形件的沖頭位置、澆口位置、零件近端、零件遠(yuǎn)端組織，發(fā)現(xiàn)其晶粒度明顯小于等溫?zé)崽幚砗蟮模f明在充型過程中，沖頭的擠壓和內(nèi)澆口的剪切起到了細(xì)化晶粒的作用。在二次重熔坯料中的液相，經(jīng)過壓鑄成形之后明顯減少，從沖頭位置到零件遠(yuǎn)端液相率逐漸增加。通過對半固態(tài)成形試棒拉伸斷口形貌分析，發(fā)現(xiàn)半固態(tài)成形試棒的斷裂方式主要為沿晶斷裂。這是因?yàn)閴鸿T形成的組織為a·Mg和晶界處的共晶組織，p(Mgl7AIl2)為脆性相，這將導(dǎo)致在a—Mg和共晶組織的界面上產(chǎn)生脆性斷裂。關(guān)鍵詞：AZ9lD鎂合金；半固態(tài)壓鑄；熱處理；力學(xué)性能；組織演變；A

3、Z91D鎂合金半同態(tài)壓鑄T藝研究AbstractThetaskofthisstudyisforminggoodpartsbysemi—soliddiecastingviatooptimizingtheformingprocesses．Preparativeoftheno·dendriteAZ91Dmagnesiumalloybilletsbysemi·solidisothermalheattreatment．Thetraditionchambercannotbeusedinsemi—soliddiecasting，nOW，theconditionhaschanged，bec

4、ausethechamberwhichdesignedforsemi．soliddiecastingwasusedintheexperience．Theheatedchamberwhichcansupplythecaloriesfortheliquidalloyandabatethefreezingspeed．Theexcellentfluidityofthealloyfitthesemi—soliddiecastingofmagnesiumalloy．Theinfluencesoffillingspeedandpressureofdiecastingwasinvestig

5、ated．Theresultindicatedthatthetensilestrengthandelongationincreasedwithincreasingoffillingspeedorpressure．Thetensilestrengthhasthemaximalof237．5MPaandtheelongationis4．8％．AfterT4treatment．thetensilestrengthhasincreasedto248MPa，elongationis4．6％，andhardnesSiS69HBS．Thestructuresofdifferentposi

6、tionsofthecastingwereobserved．Comparingwiththeisothermalheattreatment，thegrainsizeissmallerafterdiecasting．Theresultshowsthattheplungerforgeplaysaroleongrainrefinement．Theliquidphaseinremeltbilletsisdecreaseaftershapedandthesolidphasehasincrasedfromthelocationpiercertothelocationfarawayfro

7、mingate．Thefracturemorphologyoftensiletestedspecimenshasanalysed．Theresultindicatedthatthefracturemorphologyofthesemi·soliddiecastingwasalonggrainboundariesmainly．ThestructureofdiecatingspecimensisprimaryU-MgandBphase．Thepphaseisfrangible，whichleadstofrangible