AZ91D鎂合金半固態(tài)成型

1、LOGOAZ91D鎂合金半固態(tài)成型專題報(bào)告LOGOn一、一、AZ91D鎂合金鎂合金n二、半固態(tài)成形技術(shù)二、半固態(tài)成形技術(shù)n三、鎂合金半固態(tài)理論三、鎂合金半固態(tài)理論n四、鎂合金半固態(tài)研究現(xiàn)狀及分析四、鎂合金半固態(tài)研究現(xiàn)狀及分析LOGO 一、一、AZ91D鎂合金鎂合金LOGOnMg-Al-Zn合金合金 均衡的力學(xué)性能和良好的鑄造性能等優(yōu)均衡的力學(xué)性能和良好的鑄造性能等優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)nAZ91D鎂合金鎂合金 工程應(yīng)用中最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料之一，工程應(yīng)用中最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料之一，高的比強(qiáng)度、比剛度，良好的減震性、電磁高的比強(qiáng)度、比剛度，良好的減震性、電磁屏蔽和抗輻射能力屏蔽和抗輻射能力 LOGO 二、半固態(tài)成形

2、技術(shù)二、半固態(tài)成形技術(shù)n半固態(tài)（半固態(tài)（semi-solid）成形技術(shù)：）成形技術(shù)： 金屬在凝固過程中，對(duì)其進(jìn)行劇烈攪拌，金屬在凝固過程中，對(duì)其進(jìn)行劇烈攪拌，或控制固或控制固-液態(tài)的溫度區(qū)間，得到一種母液中液態(tài)的溫度區(qū)間，得到一種母液中均勻地懸浮著一定固相成分的固均勻地懸浮著一定固相成分的固-液混合漿料，液混合漿料，這種半固態(tài)金屬漿料具有流變特性，即具有這種半固態(tài)金屬漿料具有流變特性，即具有很好的流動(dòng)性，易于通過普通加工方法制成很好的流動(dòng)性，易于通過普通加工方法制成產(chǎn)品。產(chǎn)品。LOGOn 半固態(tài)漿料（semi-solid Slurry）的制備技術(shù)：（1）機(jī)械攪拌法有兩個(gè)帶齒的同心圓筒組成，其中

3、內(nèi)筒保持靜止，漿料放置內(nèi)外筒之間，攪拌通過外筒旋轉(zhuǎn)進(jìn)行。直接將攪拌棒插入熔融的金屬中進(jìn)行攪拌連續(xù)攪拌非連續(xù)攪拌（1）（2）（3）LOGO （2）電磁攪動(dòng)法 在半固態(tài)金屬液中利用旋轉(zhuǎn)電磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而在洛倫磁力的作用下金屬液產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，金屬液被攪拌，這種方法稱為電磁攪拌法。兩種類型：在感應(yīng)線圈內(nèi)通交變電流旋轉(zhuǎn)永磁體法LOGO （3）應(yīng)變誘發(fā)熔化激活法（SIMA） 將常規(guī)鑄錠經(jīng)過擠壓、輥壓、軋制等變形工藝制成具有強(qiáng)烈拉伸形變結(jié)構(gòu)顯微組織棒料，然后加熱到固液兩相區(qū)等溫一定時(shí)間，被拉長(zhǎng)的晶粒熔化變成了細(xì)小的粒狀顆粒，隨后快速冷卻獲得非枝晶組織坯料。 （4）其他方法 半固態(tài)等溫?zé)崽幚矸?、澆注溫度控?/p>

4、法等LOGOn 半固態(tài)成形工藝觸變成形：流變成形：原料劇烈攪拌等預(yù)定固相分?jǐn)?shù)的半固態(tài)金屬漿料 送往設(shè)備 保溫鍛造或鑄造成型原料劇烈攪拌等 球狀晶的半固態(tài)金屬漿料 凝固 錠坯或坯料 分切重新加熱至固液兩相區(qū) 送至設(shè)備 鍛造或鑄造（thixo-forming）（rheo-forming）注射成形LOGO鎂合金半固態(tài)成形工藝路線及示意圖鎂合金半固態(tài)成形工藝路線及示意圖LOGO（枝晶）（固相）半固態(tài)合金中形成的常規(guī)枝晶經(jīng)攪拌法得到的半固態(tài)合金觸變結(jié)構(gòu)LOGO 三、鎂合金半固態(tài)理論三、鎂合金半固態(tài)理論n半固態(tài)金屬組織形成機(jī)制1、枝晶臂根部斷裂機(jī)制。因剪切力的作用使枝晶臂在根部斷裂枝晶斷裂機(jī)制示意圖（a）

5、（b）（c）（d）LOGO2、枝晶臂根部熔斷機(jī)制： 晶體長(zhǎng)大過程中，表面積逐漸減小，由于受到流體的快速擴(kuò)散、溫度漲落引起的熱振動(dòng)及在根部產(chǎn)生的應(yīng)力的作用，有利于枝晶臂熔斷，同時(shí)由于固相中根部溶質(zhì)含量較高，這也降低了熔點(diǎn)，促進(jìn)了該機(jī)制的作用。枝晶臂發(fā)生熔斷示意圖LOGO3、枝晶臂彎曲機(jī)制。 此機(jī)制認(rèn)為，位錯(cuò)的產(chǎn)生并積累導(dǎo)致塑性變形。在兩相區(qū)，位錯(cuò)間發(fā)生攀移并結(jié)成晶界，當(dāng)相鄰晶粒的傾角超過20時(shí)，界面能超過固液界面能的兩倍，液相將侵入晶界并迅速滲入，從而使枝晶臂從主干分離。LOGOn 鎂合金半固態(tài)流變行為：n 鎂合金半固態(tài)觸變行為：是指表觀粘度與剪切時(shí)間的依賴關(guān)系，表征了半固態(tài)漿液的依時(shí)行為。等溫

6、穩(wěn)態(tài)流變行為：動(dòng)態(tài)流變行為：冷卻速率、固相分?jǐn)?shù)和剪切速率流體組織隨剪切歷程、時(shí)間變化較小時(shí)的流變規(guī)律即為半固態(tài)合金的穩(wěn)態(tài)流變性能。LOGO四、鎂合金半固態(tài)研究現(xiàn)狀及分析四、鎂合金半固態(tài)研究現(xiàn)狀及分析n 目前, 世界各國(guó)都有許多大學(xué)與公司在從事半固態(tài)金屬加工技術(shù)的研究工作, 并取得了很多成果。隨著汽車與電子工業(yè) 的發(fā)展, 對(duì)產(chǎn)品的輕量化要求越來越高, 鎂合金半固態(tài)成形與傳統(tǒng)的壓鑄相比具有許多優(yōu)點(diǎn)。特別是注射成形技術(shù)的應(yīng)用, 為鎂合金半固態(tài)成形的應(yīng)用開辟了途徑, 但由于發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)其設(shè)備和技術(shù)壟斷, 造成推廣應(yīng)用受阻。LOGO 我國(guó)是當(dāng)今世界上最大的鎂生產(chǎn)國(guó), 但大部分鎂作為原材料出口, 本國(guó)的需求量并不是很大,這主要是由于我國(guó)在鎂合金成形技術(shù)的研究和應(yīng)用方面,尤其是半固態(tài)成形技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家還有很大差距。因此加強(qiáng)半固態(tài)成形這種新技術(shù)研究, 具有廣闊的應(yīng)用前景。LOGOn目前，AZ91D鎂合金半固態(tài)