镁合金消失模铸造新技术研究

消失模铸造属于颇有特点的精密绿色铸造技术.但镁合金消失模铸造中存在充型能力差、孔洞缺陷严重、凝固组织粗大及力学性能偏低等问题.针对以上问题,国内外开发了几种镁合金消失模铸造新技术,本文主要介绍这些新技术的最新研究进展.真空低压消失模铸造技术,可保证金属液充型平稳,提高镁液充型和补缩能力,保护其充型过程,适于镁合金铸造成...     

镁合金真空低压消失模铸造的技术特征与实践

详细介绍了镁合金在真空低压消失模铸造下的技术特征.试验研究表明真空低压消失模铸造的流动性受充型气体的流量与压力、浇注温度、涂层厚度、泡沫密度、真空度等多方面的因素影响;在低充型速度和低真空度的条件下,液态镁合金在真空低压消失模铸造过程中的充型形貌均呈现以内浇道为中心的拱形层状推进流动,如充型速度加快,金属液流动前沿拱形形貌更加突出,而真空度增加会出现明显的"附壁效应";与重力消失模铸造比较,真空低压消失模铸造镁合金铸件凝固更呈现"同时凝固"特征;由于快速充型、压力下凝固,镁合金真空低压消失模铸造零件的铸态抗拉强度(σb=180.8MPa)、屈服强度(σ0.2=113.2 MPa)、伸长率(δ=4.4%),高于重力消失模铸造、树脂砂真空型铸造的铸态性能,达到了金属型铸造的铸态性能,经热处理达到了压力铸造镁合金的性能范围.浇注实践表明,真空低压消失模铸造对液态镁合金,具有良好的抗氧化保护能力、优良的浇注充型性能和力学性能,可铸造出高精度的、薄壁复杂的镁合金消失模铸件.     

AZ91D镁合金挤压铸造组织与性能的研究

采用间接式挤压铸造成形工艺,研究了AZ91D镁合金的挤压铸造组织和力学性能。试验结果表明,由于压力损失和铸件壁厚的影响,导致铸件不同部位的凝固组织和力学性能不同。挤压铸造镁合金组织中初生α-Mg相晶粒平均尺寸为25~30μm左右,抗拉强度和伸长率分别为220MPa和2.5%;不但晶粒尺寸比半固态流变压铸成形的细小,而且其力学性能也更高。     

压力和压头速度对挤压铸造AZ63H镁合金组织和性能的影响

研究了压力和压头速度对触变挤压铸造AZ63H镁合金组织及其力学性能的影响。结果表明,随着压力升高,AZ63H镁合金的晶粒尺寸先降低后增大,抗拉强度也随之先升高后降低,在140MPa时达到峰值。随着压头速度增大,由于充型能力和补缩能力的提高,组织致密度得到改善,进而使力学性能提高,但当压头速度超过140mm/s时,气孔的数量和尺寸增大,力学性能降低。综合考虑组织致密度和力学性能,AZ63H镁合金最合适的触变挤压铸造工艺是在140 MPa的压力下,以140mm/s的压头速度进行成形。     

镁合金真空低压消失模铸造的技术特征与实践

介绍了镁合金在真空低压消失模铸造下的技术特征。研究表明：真空低压消失模铸造的流动性受充型气体的流量与压力、浇注温度、涂层厚度、泡沫密度、真空度等多方面的因素影响；在低充型速度和低真空度的条件下，液态镁合金在真空低压消失模铸造过程中的充型形貌均呈现以内浇道为中心的拱形层状推进流动，如充型速度加快金属液流动前沿拱形形貌更加突出。而真空度增加会出现明显的“附壁效应”；与重力消失模铸造比较，真空低压消失模铸造镁合金铸件凝固更呈现“同时凝固”特征；由于快速充型、压力下凝固，镁合金真空低压消失模铸造零件的铸态抗拉强度（σh=180．8MPa）、屈服强度（σ0.2=113．2MPa）、伸长率（δ=4．4％），高于重力消失模铸造、树脂砂空型铸造的铸态性能，达到了金属型铸造的铸态性能，经热处理达到了压铸镁合金的性能范围。浇注实践表明，真空低压消失模铸造对液态镁合金，具有良好的抗氧化保护能力、优良的浇注充型性能和力学性能，可铸造出高精度的、薄壁复杂的镁合金消失模铸件，是一种极有潜力和优势的镁（铝）合金精密铸造技术。     

镁合金薄壁复杂零件熔模铸造成形工艺研究

采用熔模型壳浇注WE54镁合金,研究薄壁复杂接头零件的成形工艺.通过重力浇注成形发现,镁合金熔体充型流动性较差,铸件存在严重的冷隔、流纹、缩陷缺陷;采用低压浇注后,铸造缺陷得到消除,铸件表面光洁,轮廓清晰,尺寸精度提高.固溶时效处理后,铸件的力学性能显著提高,抗拉强度和屈服强度分别可达272.6MPa、205.29MPa,伸长率为0.99%.这是由于饱和固溶体内析出弥散细小的MgY沉淀相,起到了强化的作用.     

静液挤压及退火处理对AZ80镁合金组织及力学性能的影响

通过不同状态AZ80镁合金的金相组织观察、力学性能试验和断口SEM分析,研究了静液挤压及退火热处理对AZ80镁合金组织及力学性能的影响。结果表明:经静液挤压后,镁合金组织发生动态再结晶,生成细小再结晶晶粒,再结晶晶粒尺寸10μm左右,镁合金抗拉及屈服强度明显提高,分别达到325 MPa和241 MPa。退火热处理后,在高温热能的驱动下镁合金组织发生了静态再结晶,同时位错能得到释放,使镁合金伸长率大幅度提高,达到8.1%。均匀化态的镁合金断裂属于韧性和脆性混合型断裂;挤压态镁合金断裂是脆性解理断裂;退火热处理态镁合金表现为沿晶脆性断裂,但与挤压态相比,断口有向韧性断裂过渡的倾向。     

超声振动制备流变铸造AZ91镁合金浆料的微观组织和性能

研究AZ91镁合金流变铸造的微观组织和力学性能。采用超声振动方法和压铸成型制备镁合金半固态浆料。结果表明：由于超声振动的空化、声流效应,在成核阶段获得细小圆整的初生a-Mg颗粒;随着超声振动时问延长,初生a-Mg颗粒的固相体积分数和平均尺寸增大,但形状系数基本不变,为0．7;在液相线以下温度附近超声振动6min可获得最佳的AZ91镁合金半固态浆料,其压铸后的拉伸强度和伸长率分别是248MPa和7．4％。流变铸造AZ91镁合金的断裂机制是韧性断裂。     

稀土Y含量对铸造镁合金组织和性能的影响

研究了Mg-Al-Ca-Ti合金中添加不同含量稀土元素Y的铸造镁合金,对430℃固溶后不同温度和时间的时效处理的镁合金的相结构、显微组织和显微硬度进行测定.探寻低含量稀土元素Y及不同热处理对镁合金的相结构、显微组织和力学性能的影响.结果表明,加入一定量的稀土元素Y改变了铸造镁合金的相结构与组织形态,从而改变其力学性能;低含量Y能够增加固溶及时效处理后铸造镁合金中的颗粒相含量;固溶 时效处理对提高该类含1%左右Y的镁合金的硬度作用不显著.     

钇合金化在镁合金中的应用

稀土元素因对镁合金的室温与高温力学性能、成型性及耐蚀性有较大的影响,近年来受到越来越广泛的重视.微量钇元素的加入不仅可以细化镁合金的组织、提高室温和高温强度,而且还能改善镁合金的抗蠕变性能、耐蚀性及铸造成型性能.本文中,就钇对镁合金性能的影响作了较为详细的论述,并且展望了含钇镁合金的发展前景.