铸型预热温度对ZM5合金铸态组织及力学性能影响.pdf

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1、·1280·鋈篙帅嚣Dec．2014V01．63N0．12铸型预热温度对ZM5合金铸态组织及力学性能影响王狂飞1，周志杰2，许广涛2，张锦志2，吕三雷：(1．河南理工大学材料学院，河南焦作454000；2．河南平原光电有限公司，河南焦作4540叭)摘要：将石膏型熔模铸造和反重力铸造工艺相结合进行镁合金铸造，研究了铸型预热温度对zM5镁合金石膏型铸态组织及力学性能的影响。结果表明，最佳铸型预热温度为330～350℃时，镁合金铸态性能较好，试样抗拉强度为(190±5)MPa，伸长率(1．5±0．4)

2、％，增加预热温度，力学性能下降。对镁合金薄壁件成形来说，提高铸型预热温度是一种最佳选项。关键词：zM5镁合金；反重力铸造；铸型预热温度；显微组织；力学性能中图分类号：TGl46．2—2文献标识码：A文章编号：1001—4977(2014)12—1280—03E仟eCtOfMOIdPreheatingTemperatureOnAs—CastMiCrOstructureandMeChaniCaIPrOpertyOfZM5MagneSiumA¨OyWANGKuang—feil，ZHOUzhqie2，x

3、UGuang—ta02，zHANGJin-zhi2，LOSan—lei2(1．SchoolofMaterialsScienceandEngineering，He’nanPol”ecllIlicuniversity，Jiaozuo454000，Henan，China；2．HenanPing”an0pticsElectronicsCo．，Ltd，Jiaozllo454001，Henan，China)Abs啾：Theg)，psummouldandcounter伊aVitycastingprocessa

4、recombinedforma印esiumalloycastingtostudytheefrectofmoldpreheatingtemperatureonas—castmicrostnlctureandmechanicalpropertyofZM5magnesiumalloy．Theresultsshowethattheoptimalpreheatingtemperaturewithmaximummechanicalpropertiesis330一350℃atwhichtensilestren

5、gthis(195±5)MPa，elongation(1．5±0．4)％，andwithpreheatingtemperatureincreasin吕themechanicalpropertiesdecrease．Formagnesiumalloythin—waUparts，incresingmoldpreheatingtemperatureisanoptimaloptionforgoodfoming．Keywords：ZM5magIlesiumalloy；counter伊aVitycastin

6、g；moldpreheatingtemperature；microstnlcture；mechanicalpropeny镁合金密度低，具有高比强度／比刚度、尺寸稳定、导热导电性好、阻尼减振、电磁屏蔽等优点[1-5】。目前，作为重要的减重材料，被广泛应用于航天、航空、汽车、电子通讯以及国防领域。限制镁合金应用主要因素之一是镁合金薄壁件铸造困难，难点在于如何使复杂件能够顺利成形及保证在型腔中不燃烧。由于镁合金热容量小、凝固潜热低、比重轻以及结晶温度范围较宽等特点，镁合金薄壁件生产过程中很容易出现冷隔

7、、浇不足以及缩松等铸造缺陷，解决办法是提高镁合金液的充型能力，包括铸型材料、铸型预热温度、浇注温度以及充型压力等。提高镁合金液浇注温度易引起燃烧、缩松、气孔以及夹杂等，压力过高易造成卷气等。作者将石膏型熔模铸造和反重力铸造工艺相结合进行了镁合金铸造，提高铸型预热温度可保证镁合金精确成形，本文就铸型预热温度对铸态组织和性能的影响进行了研究。1试验过程及方法试验所用镁合金的化学成分如表1所示，铸造镁合金配置采用M97AllZn镁锭为基础，添加Mg．Nd中间合金、Mg．zr中间合金、zn等。首先坩埚中

8、装入M97A11Nd镁锭，待炉料全部熔化后升温至730℃左右，浇注光谱分析试样，按分析结果调整化学成分，待合金全部熔化后，升温至800℃左右进行精炼，精炼结束时捞底搅拌并撒人熔剂持续2～5min，使合金均匀化，静置3～5min。表1zM5镁合金化学成分Table1ChemicalcompositionofZM5magnesi岫alIoy怖％试验所用试棒为中6mm×30mm，试棒铸造工艺如图la所示，采用石膏型熔模反重力铸造。浇注温度750℃，铸型预热温度分别200℃、260℃、340℃、收稿日期