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《 热加工工艺》2014 年 8 月 第 43 卷 第 15 期 健身器材用 A Z31— 0． 3％L i 新型镁合金 的 铸造工艺研究 朱 凯 。 胡恺琪 ( 山东大学 材料 科学与工程 学院， 山 东 济 南 250061) 摘要 ： 采用 电磁半连续铸造方法进 行了健身器材用 AZ 31-0． 3％L i 新 型镁合金的制备 ， 并 与常规铸造 的显微 组织 和拉伸性 能进行 了对 比分 析。 结果表 明 ， 与常规铸造相 比， 电磁半连续铸造方法制备出的组织更均匀 、 拉伸性能较优 ， 铸 锭不 同部位 的平均 晶粒尺寸无 明显差异 ； 此外 ， 室温抗拉强度明显提高 ， 其 中铸锭边缘处的室温抗拉强度 较常规铸 造增 加 55 M Pa。 关键词 ： 健身器材 ； 镁合金 ； 电磁 半连续铸 造 ； 铸造工艺 中图分类号 ： T G249． 7 文献标识码 ： A 文章编号 ： 1001． 3814(2014)15． 0081． 03 C asting T echnology of A Z 3 1- 0． 3 ％ L i N ew - ty pe M agnesium A lloy f or F i tness E qu i pm en t Z H U K ai ． H U K aiq i (School of Materials Science and Engineer i ng ， Shandong University， J i’nan 250061， China) A bstra ct ： T he electromagnet i c semi— continuous casting method w as used for fabr i cat i ng a new type of A Z 3 1． 0． 3％L i a lloy f o r f i tness equipment． T he microstructur e and tensil e properti es of t h e new cast i ng process w ere compar ed wim that of the conventional casting proc ess．T h e results show that compared w ith conv entional casting process，t h e microstructure prep ared by electr omag n etic sem i— cont i nuous casting method i s more unif o rm ， a n d t h e mag n e sium all oy using new met h od has be~er tensile proper t ies． T he av era ge gra in size has no dif f erence at the dif f erent parts of ingot ca sting ． In addit i on, the tensil e st r eng th at room temperature i n crease s sig n if i cantl y．T he tensi le st r ength of ingot cast i ng edg e at room temperatur e i ncreases by 55M Pa t h an that of usi ng conventi onal cast i ng ． K ey wor ds ： f i t n ess equipment； m ag n e sium al loy ； e lectrom ag n etic semi-continuous c asti ng ； casting proce ss 镁合金因其密度小、 相对 比强度高 、 减震性和回 收性好等优点而备受业界关注。目前镁合金已成功 应用于航空航天、 汽车 、 摩托车 、 照相机 、 运动器材等 众多领域 ， 而且随着镁合金技术 的发展 ， 镁合金将在 更广阔的领域内得到大范围的应用【 l_ 2 】 。镁合金的性 能与其材料成分、制造工艺和热处理工艺等息息相 关。铸造是镁合金常用 的一种制造方法 。但镁合金 采用常规铸造很容易出现疏松 、 夹渣 、 裂纹 、 气孔等 缺陷 ， 而且这些缺陷难以消除 ， 使得在实际生产过程 中的成本较高 ， 加重企业负担[3 -5 1 。电磁半连续铸造 技术一种由电磁搅拌技术和半连续铸造技术集合而 成的新型铸造技术 ，充分发挥了二者的优点又有效 避免了二者存在 的缺点 。从而成为一种具有较强竞 收稿 日期： 2014— 02一 l 1 作者简介： 朱凯(1993一)， 男， 山东郓城人， 本科， 研究方向： 材料科学与工程 材料成型及控制工程： 电话： 18253164627； E-mm l： zhukail@yeah． net 争优势的新型铸造技术 。本文进行 了健 身器材用 A z31-0． 3％L i 新型镁合金的电磁半连续铸造工艺研 究 ， 并进行了显微组织和拉伸性能的测试与分析 。 为 健身器材用 A Z 31-0． 3％L i 新 型镁合金 的铸 造生产 提供一种新的思路 。 1试验材料与方法 本试 验选 用工业级 的 Mg 、 A1、 Zn、 Li 和 Mn 原 料 ．采 用 电磁 半 连 续 铸 造 方 法 进 行 健 身 器 材 用 AZ 31-0． 3％Li 新型镁合金 的铸造 。该 电磁半连续铸 造工艺的装置示意图如图 1所示 。通直流 电的感应 线圈位于半连续铸造结晶器上部 。用以产生稳恒磁 场 ， 其强度变化范围为 0～ 2． 5T ； 通交流电的感应线 圈位于半连续铸造结 晶器 中部 ， 用以产生交变磁场 ， 其 强度变化 范 围为 0～ 1 T ，频率 变化范 围为 0～ 80 Hz。稳恒磁场与交变磁场的施加方向与重力矢量方 向平行。 通过这两个磁场 的交互作用 ， 使半连续铸造 过程中的金属产生受迫振荡 ，从而实现试样 的电磁 81