论文部分内容阅读
镁合金具有低密度、高比强度和比刚度、高阻尼、电磁屏蔽良好及机械加工性好等优点,特别适用于轻质结构件,近年来在航空航天、汽车和电子业中的应用得到了长足发展。但是镁合金塑性差、强度低成了阻碍镁合金应用的障碍。细晶是镁合金强化与提高工艺性能的有效途径,而半固态成形技术是镁合金成形的重要方法,本文通过专门设计的磁致振动装置,研究磁致振动对镁合金凝固组织与性能的影响以及对近液相线铸造制备半固态浆料组织的影响。研究得出如下主要结论：(1)通过对磁致振动装置结构的合理设置与材质的合理选择,设计出一套振动强度与频率可调的磁致振动装置,其励磁线圈电流强度可调范围为0-120A,振动频率可调范围为10-70Hz。通过对磁致振动装置电磁场强度进行测量的结果表明,靠近振动杆尖端周围的电磁场强度大于远处,同时有励磁线圈的电流强度与频率的影响,但均很小(最大值只有0.78mT),表明磁致振动装置用于熔体处理时主要通过磁致振动达到效果,电磁本身的影响可以不计；(2)通过研究表明,采用该装置产生的磁致振动可以实现镁合金熔体的组织细化与枝晶退化与球化,同时合金的硬度也有所提高。提高振动强度和频率以及延长处理时间,晶粒尺寸和枝晶退化程度均呈现先减小后增加的趋势,但在本实验范围内处理温度的影响不显著。当磁致振动频率为30Hz,振动装置励磁电流强度为100A,对650℃的Mg-6Zn-0.5Y合金处理70s后的晶粒尺寸由未处理时的1355μm减小到380μm;HV从未处理的58.33提高到73.03,提高了25.20%；(3)研究表明,磁致振动显著影响近液相线铸造半固态浆料的凝固组织。提高磁致振动的频率,初生晶粒显著球化；提高励磁电流强度,初生晶细化但同时有枝晶化趋势；延长处理时间初生晶,先细化后粗化。较好的磁致振动条件为振动频率15-20Hz,励磁电流60-80A,处理温度650℃,处理时间50-70s。