流变铸轧az91d镁合金薄板实验研究

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1、摘要㈨IIIIIIIlllIIIIIII}Y1746962摘要镁合金是最轻的金属结构材料，其比强度高、机加工性能优良、易加工且加工成本低、减振性及电磁屏蔽性远优于铝合金，此外，镁合金的低熔点、低比热容、低相变潜热、低的动力学黏度等特点，可以降低熔炼能耗、缩短充型及成形时间及工艺周期、延长模具及成形设备使用寿命，而且还可以制备出薄壁和近终形复杂形状的零部件。半固态技术集成了液态铸造成形与固态塑性加工的优点，尤其是是半固态流变成形技术，流程短、高效、节能，并且所制得的半固态浆料已导出部分凝固潜热，所以可以减少凝固

2、成形过程中的缩松、延长模具及设备的使用寿命。水平双辊铸轧技术是一种高效的近净成形技术，应用潜力巨大。将半固态技术与双辊铸轧技术相结合，并且使用镁合金作为轧件材料，可以实现高速铸轧，这是一项具有挑战性的研究，市场潜力巨大。本文采用剪切低温浇注式流变制浆工艺(LowSuperheatPouringWithaShearField，简称‘LSPSF)，在水平双辊铸轧机上进行一系列的实验研究，分别对剪切低温浇注式流变制浆工艺相关参数、流变铸轧工艺参数、铸轧对半固态组织的影响及板材各部位组织与性能进行了研究。试验结果表明

3、：(1)LSPSF工艺制备AZ91D镁合金半固态浆料的较佳工艺参数为：①浇注温度620--一，650℃；②转管转速为75rev／min；③转管倾角250；④浆料蓄积器预热温度为550,～570℃；⑤静置时间30-、,90s。可以制备出质量优良的半固态浆料。(2)LSPSF工艺，在低温浇注与转管剪切搅拌共同作用下，促使凝固初期熔体大量形核，晶粒长大、游离并有效保存下来，然后在浆料蓄积器中静置，在熟化作用下以球形长大。(3)流变铸轧3．5mm板材时，铸嘴温度在420℃左右，铸轧温度在585,---,591℃范围内

4、，轧辊转速在9"-1lrev／min时，可以顺利铸轧出板材，且组织比较均匀。(4)铸轧可使显微组织中初生晶粒变得更圆整，板材边缘部分组织会出现液相偏析，铸轧还会使晶粒中某些晶面发生晶面取向，略微发生塑性变形，另外，铸轧过程属于快速凝固，舢、Zn等元素在a．Mg中固溶度较大。(5)沿轧制方向，板材前端组织初晶晶粒密度低，硬度值偏大，而在板材中、后部分各点的组织初晶晶粒密度较前端大，硬度值偏小，但号前端相比相差不大。关键词：镁合金：半固态；流变铸轧；显微组织AbstractABSTRACTMagnesiumall

5、oyisthelightestmetalstructuralmaterial，whichhasmanyadvantagesofstrength—to—weightratio、excellentmachineprocessingproperty、easymanufacturingandlowprocessingcost、superiorshockabsorptionandelectromagneticshieldingthanaluminumalloy,lowmeltingtemperature、lowspec

6、ificheat、lowlatentheatofsolidification、lowkineticsviscosity,etc．Allofthese，callreduceenergyconsumptionofmelting、shortenthetimeofformingandprocessing、prolongthelifeofmoldsandequipments，moreover,canmanufacturethethin-walledandcomplexstructureparts．Semi-solidm

7、etalprocessingtechnical，synthesizedthemeritsofliquid—castingtechnologyandsolidplasticformingtechnology,especiallytheSemi-solidrheo-formingtechnology,shortprocess、highefficient、energysaving，andCanreducetheshrinkbythesolidification，andalsocanprolongthelifeofm

8、oldsandequipments，becausethepartoflatentofalloyliquidhadbeenreleased．Horizontaltwinrollcastingprocessisthenear-netshapeformingandhighefficienttechnology,andhavethegreatpotentialapplications．Thisisachal