目前鎂合金成型加工多數(shù)采用壓力鑄造，因此開(kāi)發(fā)鎂合金壓鑄技術(shù)，改善鎂合金的強(qiáng)度和韌性，以及綜合匹配性已成為鎂合金開(kāi)發(fā)研究的一個(gè)重要方向.AM60B是最常用鎂合金牌號(hào)之一，具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，尤以塑性見(jiàn)長(zhǎng)，這使其在半固態(tài)成形中深受關(guān)注。本文正是在AM60B鎂合金半固態(tài)觸變壓鑄基礎(chǔ)，對(duì)漿料不同保溫時(shí)間成型后組織和性能進(jìn)行研究，分析規(guī)律，為提高壓鑄鎂合金性能提供理論依據(jù)。

　　1、實(shí)驗(yàn)材料與方法

　　壓鑄試驗(yàn)所采用的材料為AM60B鎂合金,采用等溫?zé)崽幚淼姆椒ㄖ苽浒牍虘B(tài)漿料,先將所得錠料機(jī)加工成準(zhǔn)φ70mm×112mm的坯料,然后放入3KW箱式電阻爐中進(jìn)行半固態(tài)等溫?zé)崽幚碇苽浒牍虘B(tài)坯料,在等溫?zé)崽幚淼倪^(guò)程中對(duì)箱式電阻爐通入氬氣保護(hù)。在德國(guó)富來(lái)(FRECH)公司生產(chǎn)的DAK450-54型全自動(dòng)冷室壓鑄機(jī)上制備試樣,用MeF3。

　　金相顯微鏡和JSM-6700F場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡對(duì)試樣組織進(jìn)行觀察。

　　2、實(shí)驗(yàn)分析與討論

　　在保溫溫度為610℃,保持壓射速度為3m/s不變,改變保溫時(shí)間得到壓鑄樣組織如圖1,圖1(a)、(b)(c)分別對(duì)應(yīng)經(jīng)MgCO3細(xì)化AZ91D鎂合金保溫時(shí)間為90、110、150min后壓鑄成形的組織,從圖1(a)中白色球狀或者近球狀為初生α-Mg固溶體顆粒,其周?chē)鷾\黑色的相為非平衡凝固產(chǎn)生的β-Mg17Al12離異共晶體。在90min時(shí)候組織固相率高達(dá)58%,初生顆粒開(kāi)始趨于圓整,大多數(shù)初生顆粒還呈橢圓狀,初生顆粒平均直徑也較小。圖2是組織固相率和初生顆粒平均尺寸隨保溫時(shí)間的變化情況。伴隨著保溫時(shí)間增加,固相率減小,初生顆粒尺寸增大,在保溫時(shí)間為130min的時(shí)候,初生顆粒平均直徑為85um,而且球化圓整,均勻分布于組織內(nèi)部,固相率為49%,是理想的半固態(tài)組織。繼續(xù)增加保溫時(shí)間發(fā)現(xiàn)顆粒平均直徑有增加趨勢(shì),那是由于初生顆粒球化圓整后期,都是由于部分初生顆?？赡軙?huì)合并生長(zhǎng)和小的初生顆粒重熔,導(dǎo)致了初生顆粒平均直徑的增加,固相率則是一直減小的。在保溫時(shí)間達(dá)到150min的時(shí)候,顆粒的平均直徑變得最大,為89um。從圖1(c)看到有粗大的初生顆粒出現(xiàn),部分可以正在合并生長(zhǎng)、以及一些很細(xì)小的顆粒。此時(shí)固相率達(dá)到最低點(diǎn),液相的增多和組織的不圓整和不均勻,導(dǎo)致了壓鑄樣組織的β-Mg17Al12內(nèi)部有很多黑色的氣孔。

　　固定保溫溫度為610℃、壓射速度為3m/s，改變保溫時(shí)間所得壓鑄樣拉伸性能的變化曲線如圖3。從圖中看到在90min的時(shí)候壓鑄樣的拉伸強(qiáng)度最低，隨著保溫時(shí)間的增加拉伸性能逐步增加，在保溫時(shí)間為130min時(shí)，壓鑄樣的拉伸性能達(dá)到最大。保溫時(shí)間90min時(shí)，半固態(tài)組織固相率較高，從壓鑄樣的成形性很差而造成了組織容易產(chǎn)生縮松，如圖4(a，b) 從斷口的形貌可以看到斷口斷裂都是沿晶斷裂，而且圓窩處有很多的縮孔、縮松存在，組織不致密。增加保溫時(shí)間后，液相增多，顆粒趨于圓整，組織變得致密，故而拉伸性能提高，但150min時(shí)，液相較高造成壓鑄時(shí)飛濺卷氣，氣孔缺陷增多，反而影響其力學(xué)性能。保溫130min時(shí)，如圖4(b)斷口沒(méi)有明顯的缺陷，而且有很多撕裂痕跡。再繼續(xù)增加保溫時(shí)間，如圖4(c)從壓鑄樣樣斷口可以看出，由于固相率降低，試樣致密度進(jìn)一步提高，有利于力學(xué)性能增加，但是由于紊流，試樣內(nèi)部卷氣造成明顯的氣孔缺陷，又在一定程度上降低了力學(xué)性能。從圖5(a)以及圖5(b) 斷口縱剖面可以看出，隨著保溫時(shí)間的增加 ，部分晶粒逐漸由沿晶斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)榇┚嗔选?/p>

　　3 結(jié)論

　　(1)伴隨著保溫時(shí)間增加，固相率減小，初生顆粒尺寸增大。

　　(2)在90min的時(shí)候壓鑄樣的拉伸強(qiáng)度最低，隨著保溫時(shí)間的增加拉伸性能逐步增加，在保溫時(shí)間為130min時(shí)，壓鑄樣的拉伸性能達(dá)到最大 。

　　(3)隨著保溫時(shí)間的增加，部分晶粒逐漸由沿晶斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)榇┚嗔?。