az91d镁合金半固态压铸工艺研究

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1、硕士学位论文摘要本文研究的目的是采用等温热处理对AZ91D镁合金进行非枝晶化，优化成形工艺，得到性能良好的镁合金成形件。在本实验中采用自行设计的压铸机压室改变了传统压铸机不能用于半固态压铸的状况，加热的压室补充了合金液所散失的热量，减缓了合金溶液在压室中凝固的速度，保证金属有较好的流动性，以满足半固态镁合金压铸成形的要求。实验中变换压力和压射速度，发现在其抗拉强度和伸长率都随着压力或速度的上升而增加。在保压压力35MPa，速度4．5m／s时其抗拉强度达到最大，为237．5MPa，伸长率为4．8％。在对半固态压铸零件进行T4处理后，其力学性能均有所提高，其抗拉强度达到了248

2、MPa，伸长率达到了4．6％，硬度值达到了69HBS。分析成形件的冲头位置、浇口位置、零件近端、零件远端组织，发现其晶粒度明显小于等温热处理后的，说明在充型过程中，冲头的挤压和内浇口的剪切起到了细化晶粒的作用。在二次重熔坯料中的液相，经过压铸成形之后明显减少，从冲头位置到零件远端液相率逐渐增加。通过对半固态成形试棒拉伸断口形貌分析，发现半固态成形试棒的断裂方式主要为沿晶断裂。这是因为压铸形成的组织为a·Mg和晶界处的共晶组织，p(Mgl7AIl2)为脆性相，这将导致在a—Mg和共晶组织的界面上产生脆性断裂。关键词：AZ9lD镁合金；半固态压铸；热处理；力学性能；组织演变；A

3、Z91D镁合金半同态压铸T艺研究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