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    188宝金博页面版: 搅拌工艺参数对半固态AZ91镁合金晶粒密度的影响

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    内容提示： 第 3l 卷V o1． 3 l № ． 5 第 5 期 稀有金属 CH INE SE J OU R NAL OF R A R E ME T A LS 2007 年 l0 月 0 ct ．200 7 搅拌工艺参数对半 固态 A Z91 镁合金晶粒密度的影响 黄 国杰 ， 谢水生， 程 (北京有色金属研 究总院有色金属材料制备加工国家重点实验 室， 北京 100088) 磊，江运喜 摘要 ： 在等 温稳态条件下 ，对半固态 AZ91合金浆料的 晶粒密度进行 了研究 ：在相 同的剪切 速率下搅拌 ，温度越 低 ，固态镁合 金晶粒密 度越 大 ；在相 同温度 条件下搅拌 ，随着剪切速率的增加 ，晶粒密度逐渐增加 ，当增加到一定 值时 ，晶粒密度 达到最大值 ，随后 随着剪切速 率的增 加 ，...

    文档格式：PDF | 页数：4 | 浏览次数：12 | 上传日期：2013-12-30 22:51:21 | 文档星级：
    第 3l 卷V o1． 3 l № ． 5 第 5 期 稀有金属 CH INE SE J OU R NAL OF R A R E ME T A LS 2007 年 l0 月 0 ct ．200 7 搅拌工艺参数对半 固态 A Z91 镁合金晶粒密度的影响 黄 国杰 ， 谢水生， 程 (北京有色金属研 究总院有色金属材料制备加工国家重点实验 室， 北京 100088) 磊，江运喜 摘要 ： 在等 温稳态条件下 ，对半固态 AZ91合金浆料的 晶粒密度进行 了研究 ：在相 同的剪切 速率下搅拌 ，温度越 低 ，固态镁合 金晶粒密 度越 大 ；在相 同温度 条件下搅拌 ，随着剪切速率的增加 ，晶粒密度逐渐增加 ，当增加到一定 值时 ，晶粒密度 达到最大值 ，随后 随着剪切速 率的增 加 ，晶粒密度减 。此孀偶羟兴俾实谋浠 ， 存 在一 个最 佳剪切速 率 ， 使得 晶粒密度最 大。分析了搅拌 时间对 晶粒 密度的影 响，说 明半固态 浆料的搅拌时间不宜过长。同时还进行 了在金属 型中成形 与水淬 的半 固态镁合金试样 晶粒密度 的比较 ，并得到了相似的规律 。 该 结果为半 固 态 AZ91合金压铸过程 的数值模拟及进一步 的试验研究提供 了有用 的数据 。 关键词 ： AZ91合金； 半固态 ； 流变特性；工艺参数 中图分类号： TG249． 2 文献标识码 ： A 文章编号 ： 0258—7076(2007)05—0606 一o4 半 固态金属加工，就是金属在凝 固过程 中，进 行剧烈搅拌或通过控制凝 固条件 ，破碎生长 的树 枝 晶或抑制树枝 晶的生成 ，获得具 有等轴 、均匀、 细小的初生相均匀分布于液相 中的悬浮半 固态浆 料。半固态合金与 液态合金的最大差别 在于其具 有较明显 的流变特性，而流变特性 由合金的晶粒 密度和晶粒尺寸控制 ，因此研究半 固态合金 的晶 粒密度有助于深入研究半 固态合金流变特性 的实 质 ～ 。 研究选用半 固态 AZ91 镁合金作 为研究对象 ， 采取机械搅拌方式制备半 固态金属浆料 ，并分 析 研究了搅拌工艺参数包括搅拌温度、搅拌速度 、 搅 拌时间和冷却速度对半 固态合金晶粒密度 的影响。 并以此为基础 ，深化对 半 固态合金流变特性 的认 识 ， 为以后研究搅拌 工艺参数对流变特性 的影响 和对半固态合金流变成形 的数值模拟奠定一定 的 理论 基 础 。 1 实 验 实验合金 为 AZ91( Mg． 8． 7A1 ． 0． 83Zn． 0． 07Fe) 镁合金 ，在热力学平衡条件下 ， 它的液相线温度为 600 615 c(=，固相线温度 为 490 —510 c(=，随着铝 含量不同而变化。 实验采用 S02． 3． 1O型号 加热炉加热 ，搅 拌工 具 为外直径 30 mm， 基圆直径 10 mm 的螺杆。 采用 ST． A 120 电子调速器来调节电机转速 。使用 KHM． 03ZA 型霍尔传感器来检测电机转速。 制备工艺为 ： 将小块 AZ91 合金放入坩埚 ，并 将坩埚放入加热炉中，开始加热 ， 通过数显调节仪 控制加 热炉 内温度 ，加热到 650 c(=左右 ，进行扒 渣 ，由于加热过程中镁的烧损 ， 因此还要加入一定 量的 Mg 进行补充，从而得到实验所需的 AZ91 合 金 ，然后降低温度到指定温度后保温。预热搅拌螺 杆到 300 c(=左右 ，同时把连接着电机的螺杆插入到 坩埚 中，通过霍尔传感器检测螺杆转速 ，采用 电子 调速器来调节 电机转速从而控制 螺杆转速 ，得到 设定 的剪切速率。整个过程采用氩气保护 ，氩气流 量为 2． 5 5 L · min～。搅拌 完毕后 ，迅 速取 出螺 杆。 2 搅拌工艺参数对 AZ91 半 固态镁合 金 晶粒 密度 的影 响 2． 1搅拌温度对 A Z91 半 固态镁合金晶粒密度的 影响 搅拌温度对半 固态 AZ91镁合金 的晶粒密度有 定 的影 响 ]。 图 1是 淬水冷 却 的AZ9 1合金 晶粒 一收稿 日期 ： 2006 —10 —15；修订 日期 ：2006 —12 —20 基金项 目：国家 自然科学基金资助项 目 (50674017，50374 0 14) 作者简介 ：黄国杰 ( 1979 一) ， 男 ， 博士 ；研究方 向 ： 半 固态加工技术 ；金属塑性成形 * 通讯联系人 (E-m ail：huangguojie@grlnm． com) 维普资讯 http://www.cqvip.com

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