真空吸铸过程中镁合金的充型特征和凝固行为研究

摘要

采用一种名为新型真空吸铸（NVSC）的新型半固态加工技术，直接将液体金属加工为高品质的AZ91D镁合金。对所造成的铸造组织的表面形态和显微组织进行具体表征，并与相应的充型行为及并发的凝固行为进行联系。研究结果表明，半固态金属（SSM）具有较高粘度，能够使其以“前封式充型”的形式完成在模具中的充型，并与传统真空吸铸（cvsc）加工工艺中液体金属的“喷敷”进行对比。NVSC工艺下获得的紊流充型减少了CVSC薄片内在上的一些不利因素，并生成具有较好表面光洁度的铸锭和具有高致密性的组织结构。由于冷却速度极高，CVSC薄片的微观组织是由细小、均匀的过饱和α-Mg固溶体构成。NVSC的微观组织中，先前存在的初级固体颗粒为近球形或花瓣状，弥散分布在由二次细等轴晶a-Mg及析出的细小金属间化合物β-Mg17Al12组成的均匀基体中。此外，由于快速凝固，两种加工工艺下制得的薄片中的β相体积分数较铸锭中的高。