砂型铸造Mg-6Al-xZn合金凝固行为及晶粒尺寸

摘要

采用双电偶热分析技术和SEM表征了Mg-6Al-xZn合金（简称AZ6x合金，x=0，2，4，6，质量分数，％）在砂型铸造过程中的凝固行为和显微组织；采用背散射电子衍射（EBSD）分析对合金的晶粒尺寸进行定量表征．利用Pandat热力学软件计算了合金的平衡截面相图、非平衡Scheil模型凝固过程，以及枝晶生长抑制因子（growthrestrictionfactor,或称为Q值）．结果表明，在AZ6x合金的砂型铸造凝固过程中，AZ60合金中只有非平衡凝固的产Mg17Al12，而AZ62-AZ66合金的铸态组织中除了γ-Mg17Al12相，还出现了Ф-Mg21（Al，Zn）17相，并且随着zn含量的增加，γ-Mg17Al12相减少而Ф-Mg21（Al，Zn）17相增多．热力学计算结果表明，AZ60～AZ64合金中γ-Mg17Al12相和Ф-Mg21（Al，Zn）17相在一定温度下能够完全固溶到a-Mg中，而AZ66合金中的Ф-Mg21（Al，Zn）17相在任何温度下都不可能完全固溶．研究结果还表明，Zn含量高的合金具有高的Q值、小的晶粒尺寸及低的枝晶相干点固相分数；并讨论了p值、晶粒尺寸与矿。的关系．