D01:10.13374/i.issnl001053x.2010.06.013 第32卷第6期 北京科技大学学报 Vo132N96 2010年6月 Journal ofUniversity of Science and Technobgy Bejjing Ju中2010 A1D镁合金流变压铸成形组织特征 杨柳青12) 康永林)张帆) 瑞华”李炯到 1)北京科技大学材料科学与工程学院，北京1000832)北京有色金属研究总院，北京100088 3)北京广灵精华科技有限公司，北京12211 摘要以AZ91D镁合金建筑刮板为例.将自行开发的锥桶式流变成形机(BR与TOYO BD-900V4-T冷室压铸机相结合 实现了流变压铸成形工艺过程，研究了不同流变成形工艺下压铸件的组织特征，分析了成形过程中浆料的组织形成机理及凝 固行为.结果表明：该流变成形工艺可以获得内部组织细小、初生a-M晶粒呈近球形或球形且分布均匀的成形件.当内锥桶 转速为700rm江时，压铸件内部组织较圆整、均匀，平均晶粒尺寸约45μ四形状因子约081.流变压铸过程中合金熔体的 凝固主要经历了一次凝固和二次凝固两个阶段. 关键词AZ91D镁合金：流变压铸；微观组织：组织演变凝固行为 分类号TG14622TG2492 M icrostructural characteristics of the rheod iecasting AZo1D m agnesium alloy YANG LiLqng 2).KANG Yong In)ZHANG Fan,DING Rui-hua).LI Jong) 1)SchoolofMatera ls Science and Engneering Universit of Scence and Technopgy Beijng Beijirg 100083 China 2)Geeral Research Instiute prNanfemusMen Beijng 100088 China 3)BeijngGuangling Jnghua S ience and Technopgy Co Ltd,Beijing102211 China ABSTRACT Take an AID alpy architecual scaper or exmpl the theo diecasting Process was ip kmen ted by combining a selfdeve pped aper barrel rheamou Hing(TBR)mach ne with a TOYO BD-900V4-T coH chamber die_casting machne The micro stuctural chancteristics of the componets were investgated in different rheadiecasting processes and the microstucture pmation and sold ificatian behavior of he sem isolid surry were analyzed The resu lts show bat the process is able to dain componen ts in which he prin arya Mg partices are fine spherical or nearly spherical and uipm ly distribued The microstructure of rheadiecast ing compoents is reative y round and homogeneoswhen he rotation speed is700 rm i The prinarya-Mg particles have an aver age size of about45 um and a shape acpr of abou ta 81 Soldification of he alpy melt ta ng pace n he mhea diecastng process is composed of wo distinct stages prinary sold ification and secondary solidification KEY WORDS AZ1D magnesium alpy thea diecasting microstrucure m ierostucural evolutipn soldl ificaton behavior 半固态流变成形由于具有应用范围广、适合于 寸精度高和互换性好等一系列优点，己经在工业生 多种加工方法、工艺流程短、成形温度低以及铸件组 产中得到了广泛的应用和迅速的发展，但传统压铸 织致密等优点，近些年在国内外受到了普遍重视，许 件中存在着大量的气孔，难以进行热处理、焊接或用 多学者从理论，实验、技术和设备等方面开展了大量 于气密性要求高的零件，也使其力学性能难以得到 研究，取得了很大的进展，使流变成形技术成为半固 进一步的提高，这限制了压铸技术的扩大应用. 态加工领域的新热点【.传统压铸作为一种高生 为了改善这一缺陷，许多学者“9对压铸工艺规程 产率的近净成形工艺，具有生产率高、形状复杂、尺 做了大量的研究工作，在工艺过程与铸件性能和缺 收稿日期：2009-09-08 基金项目：国家重点基础研究发展计划资助项目(N?2006C比05203)：国家高技术研究发展计划资助项目(N?2006AA03Z☑15)：“十一五”国 家科技支撑计划资助项目(N92006BAFE0409-4) 作者简介：杨柳青(198一)，男，博士：康永林(1954-)，男，教授，博士生导师.Ema时k必@ma灯u5ecm第 32卷 第 6期 2010年 6月 北 京 科 技 大 学 学 报 JournalofUniversityofScienceandTechnologyBeijing Vol.32 No.6 Jun.2010 AZ91D镁合金流变压铸成形组织特征 杨柳青 1, 2 ) 康永林 1) 张 帆 1) 丁瑞华 1 ) 李 炯 3) 1) 北京科技大学材料科学与工程学院, 北京 100083 2) 北京有色金属研究总院, 北京 100088 3) 北京广灵精华科技有限公司, 北京 102211 摘 要 以 AZ91D镁合金建筑刮板为例, 将自行开发的锥桶式流变成形机 ( TBR)与 TOYOBD--900V4--T冷室压铸机相结合 实现了流变压铸成形工艺过程 .研究了不同流变成形工艺下压铸件的组织特征, 分析了成形过程中浆料的组织形成机理及凝 固行为.结果表明:该流变成形工艺可以获得内部组织细小、初生 α--Mg晶粒呈近球形或球形且分布均匀的成形件.当内锥桶 转速为 700r·min-1时, 压铸件内部组织较圆整、均匀, 平均晶粒尺寸约 45μm, 形状因子约 0.81.流变压铸过程中合金熔体的 凝固主要经历了一次凝固和二次凝固两个阶段. 关键词 AZ91D镁合金;流变压铸;微观组织;组织演变;凝固行为 分类号 TG146.2 + 2;TG249.2 Microstructuralcharacteristicsoftherheo-diecastingAZ91Dmagnesium alloy YANGLiu-qing1, 2) , KANGYong-lin1) , ZHANGFan1) , DINGRui-hua1) , LIJiong3) 1) SchoolofMaterialsScienceandEngineering, UniversityofScienceandTechnologyBeijing, Beijing100083, China 2) GeneralResearchInstituteforNonferrousMetals, Beijing100088, China 3) BeijingGuanglingJinghuaScienceandTechnologyCo.Ltd., Beijing102211, China ABSTRACT TakeanAZ91Dalloyarchitecturalscraperforexample, therheo-diecastingprocesswasimplementedbycombininga self-developedtaperbarrelrheomoulding( TBR) machinewithaTOYOBD-900V4-Tcoldchamberdie-castingmachine.Themicro￾structuralcharacteristicsofthecomponentswereinvestigatedindifferentrheo-diecastingprocesses, andthemicrostructureformation andsolidificationbehaviorofthesemi-solidslurrywereanalyzed.Theresultsshowthattheprocessisabletoobtaincomponentsin whichtheprimaryα-Mgparticlesarefine, sphericalornearlysphericalanduniformlydistributed.Themicrostructureofrheo-diecast￾ingcomponentsisrelativelyroundandhomogeneouswhentherotationspeedis700r·min-1.Theprimaryα-Mgparticleshaveanaver￾agesizeofabout45 μmandashapefactorofabout0.81.Solidificationofthealloymelttakingplaceintherheo-diecastingprocessis composedoftwodistinctstages:primarysolidificationandsecondarysolidification. KEYWORDS AZ91Dmagnesiumalloy;rheo-diecasting;microstructure;microstructuralevolution;solidificationbehavior 收稿日期:2009--09--08 基金项目:国家重点基础研究发展计划资助项目 ( No.2006CB605203) ;国家高技术研究发展计划资助项目 ( No.2006AA03Z115) ;“十一五”国 家科技支撑计划资助项目 ( No.2006BAE04B09-4 ) 作者简介:杨柳青 ( 1981— ), 男, 博士;康永林 ( 1954— ), 男, 教授, 博士生导师, E-mail:kangylin@mater.ustb.edu.cn 半固态流变成形由于具有应用范围广 、适合于 多种加工方法、工艺流程短 、成形温度低以及铸件组 织致密等优点, 近些年在国内外受到了普遍重视, 许 多学者从理论、实验、技术和设备等方面开展了大量 研究, 取得了很大的进展, 使流变成形技术成为半固 态加工领域的新热点 [ 1--2] .传统压铸作为一种高生 产率的近净成形工艺, 具有生产率高、形状复杂 、尺 寸精度高和互换性好等一系列优点, 已经在工业生 产中得到了广泛的应用和迅速的发展, 但传统压铸 件中存在着大量的气孔, 难以进行热处理、焊接或用 于气密性要求高的零件, 也使其力学性能难以得到 进一步的提高, 这限制了压铸技术的扩大应用 [ 3] . 为了改善这一缺陷, 许多学者 [ 4--5] 对压铸工艺规程 做了大量的研究工作, 在工艺过程与铸件性能和缺 DOI :10.13374/j .issn1001 -053x.2010.06.013