鎂合金是最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，其密度為1.75～1.90 g/cm3锤衡，其比強度高于鋁合金和鋼宜掏，略低于比強度最高的纖維增強塑料；其機加工性能優(yōu)良试郎，易加工且加工成本低惹虏，加工能量僅為鋁合金的70%；其耐腐蝕性比低碳鋼好得多，已超過壓鑄鋁合金A380精置；其減振性计寇、電磁屏蔽性遠優(yōu)于鋁合金。另外脂倦，鎂合金的低密度饲常、低熔點、低動力學黏度低比熱容狼讨、低相變潛熱以及與鐵的親和力小等特點贝淤，使其具有熔化耗能少、充型速度快政供、凝固速度快播聪、實際壓鑄周期短、模具使用壽命長等優(yōu)勢布隔，極適合于采用現(xiàn)代壓鑄技術(shù)進行成形加工离陶，直接制備出薄壁和復(fù)雜形狀的零部件。而且鎂合金壓鑄件的性能優(yōu)良衅檀，在常規(guī)使用條件下替代鋼招刨、鋁合金、塑料等制件的效果非常好倾氮。在實現(xiàn)產(chǎn)品輕量化的同時匣酸，還使產(chǎn)品具有優(yōu)良的特殊功能，并且在鎂合金壓鑄件報廢后英甜，還可以直接回收再利用卡撤，符合環(huán)保要求。AZ91D是一種室溫下具有良好的塑韌性且具有一定強度和優(yōu)良耐蝕性的壓鑄鎂合金埃灿。

　　1實驗方法

　　1.1 實驗材料

　　實驗采用的鎂合金為AZ91D企亮，其熔化起始溫度為468℃，熔化結(jié)束溫度為596℃绝开，固液相線溫度區(qū)間為165℃讶里。

　　1.2 試樣的制備

　　在德國富來DAK 450—54型全自動冷式壓鑄機上壓鑄出Φ10mm的拉伸試棒與截面為6mm×6mm的沖擊試樣，其幾何尺寸圖1～3所示：單位（mm）

　　1.3 力學性能實驗及金相觀察

　　將Ф10mm拉伸試棒在島津萬能材料實驗機上測其抗拉強度及延伸率剑督；把6mm×6mm的無缺口沖擊試樣放在示波沖擊試驗機（型號為：CIEM-30D-CPC）上測合金的沖擊韌性谆精；利用HBE-3000型電子布氏硬度計測合金布氏硬度；從Φ10mm試樣兩端取樣味测，并將其制成金相試樣截胯，試樣腐蝕溶液為2%的草酸溶液。在MeF3金相顯微鏡上觀察壓鑄合金AZ91D的顯微組織并制作其金相照片起宽。

　　2實驗結(jié)果及分析

　　2.1 澆注溫度對壓鑄鎂合金AZ91D力學性能的影響

　　在澆注溫度在660～685℃時洲胖，隨著澆注溫度的升高济榨，AZ91D合金的抗拉強度和延伸率均升高；但明顯澆注溫度對延伸率的影響程度大绿映；澆注溫度高于685℃以后擒滑，隨著澆注溫度的升高，抗拉強度和延伸率都降低叉弦。在澆注溫度為700℃時的延伸率值異常丐一，但延伸率總的趨勢是下降的。在澆注溫度在660～680℃時淹冰，隨著澆注溫度的升高库车，壓鑄合金AZ91D的沖擊韌性和硬度均小幅度升高；澆注溫度在680～700℃時樱拴，隨著溫度的升高柠衍，其沖擊韌性和硬度提升幅度較大；澆注溫度高于700℃以后晶乔，隨著溫度的升高枪岖，其硬度急劇下降；而沖擊韌性在700～710℃時達到其峰值奖肋，隨著溫度的繼續(xù)升高仑连，其沖擊韌性極可能降低。

　　綜合各個因素的影響遣拔，當壓射比壓為70MPa瀑尔，壓射速度為3.0m/s，鑄型溫度為200 ℃時台古，澆注溫度對AZ91D 合金力學性能的影響慨醒。發(fā)現(xiàn)澆注溫度為685 ℃時，壓鑄試樣力學性能最佳盲赚，抗拉強度可達263MPa ，伸長率達225 %肛英；澆注溫度過低不利于充型膘椿，易產(chǎn)生冷隔、充型不滿等缺陷林索； 澆注溫度過高則易產(chǎn)生飛濺笙隙、毛刺及在壓鑄件內(nèi)形成嚴重的縮孔、疏松缺陷坎缭，降低壓鑄件的力學性能竟痰，并加重對壓鑄型的熱沖擊。所以澆注溫度為685 ℃較適宜掏呼。

　　2.2 鑄型溫度對壓鑄鎂合金力學性能的影響

　　在其它工藝參數(shù)一定時坏快，鑄型溫度對壓鑄鎂合金AZ91D的各項力學性能的影響铅檩。由圖可知，壓鑄鎂合金AZ91D的抗拉強度和硬度都是先隨著鑄型溫度的升高而升高莽鸿，當鑄型溫度超過200℃時昧旨，又隨鑄型溫度的升高而降低，但是明顯抗拉強度曲線比硬度曲線變化劇烈祥得⊥梦郑抗拉強度和硬度達到最大值時的鑄型溫度分別為200℃和197℃。合金的延伸率雖然隨著鑄型溫度的升高降低级及，但可以看出在180～210℃的范圍內(nèi)乒疏，其延伸率數(shù)值變化不大，這說明鑄型溫度對合金延伸率的影響較小饮焦。在圖9中善薪，合金的沖擊韌性在180～190℃范圍內(nèi)，變化很小揖姆，隨后窥俊，合金的沖擊韌性隨溫度的升高而升高，200～210℃時眼厕，其值又比較穩(wěn)定煮泪。

　　綜上所述，壓鑄型溫度對AZ91D 合金力學性能的影響規(guī)律與澆注溫度基本相同半就。型溫過低會使冷速過快酌非，導致壓鑄件表面快速形成硬殼，不利于充型和凝固補縮易形成冷隔; 型溫過高則易造成粘型拉傷吸自。試驗及分析表明: 壓鑄溫度工藝參數(shù)對AZ91D 合金壓鑄態(tài)力學性能的影響由強到弱依次是澆注溫度叭静，鑄型溫度； 當壓鑄工藝參數(shù)(壓射比壓70MPa 窥扭，壓射速度3.0m/s给庶，鑄型溫度200℃，澆注溫度685 ℃) 適宜時逼肯，壓鑄AZ91D 合金力學性能可穩(wěn)定地達到σb =263MPa 耸黑，δ5 = 225 %。

　　2.3 壓鑄鎂合金AZ91D顯微組織分析

　　由Mg―Al 二元相圖可知篮幢，在平衡狀態(tài)下大刊，AZ91D 由α相(Mg——Al 固溶體) 及金屬間化合物相 (β-Mg17Al12) 組成。在AZ91D合金壓鑄態(tài)組織中三椿，狹長形的β-Mg17Al12以不連續(xù)的網(wǎng)狀分布在初生α-Mg固溶體的基體上缺菌，而Mn-Al相則彌散分布在α相基體上。在共晶體的周圍出現(xiàn)呈片狀的二次β-Mg17Al12析出相搜锰，二次β-Mg17Al12通常優(yōu)先從α相晶界析出伴郁，有時也從晶粒內(nèi)缺陷部位析出耿战，由于固態(tài)下原子的擴散能力小，析出的相不易長大蛾绎，一般比較小昆箕。

　　當壓射比壓為70MPa，壓射速度為3.0m/s租冠，模具溫度為200℃時鹏倘，不同的澆注溫度下壓鑄AZ91D合金的顯微組織，晶粒大小有很明顯的變化电味，澆注溫度為685℃時气穴，晶粒最細，而溫度為660℃和718℃時晌箍，晶粒明顯比685℃時大肉敏。

　　當壓射比壓為70MPa，壓射速度為3.0m/s剿恬，澆注溫度為685℃時索击，不同的鑄型溫度下壓鑄AZ91D合金的顯微組織可以看到，在200℃時組織晶粒細小且致密铡暂，而在鑄型溫度為190℃時的組織晶粒大小不均邢侵，細小晶粒分布在鑄件的表層，粗大晶粒分布在鑄件內(nèi)部倡油。在壓鑄條件下版鳞，較快的冷卻速度導致壓鑄件表面層組織十分細小，而在中心部位則形成粗大的枝晶相栓栋。分析認為程腹，表面硬化層對鑄件力學性能起重要作用，其表面層硬度明顯高于心部硬度鑄型溫度過高將導致表面硬化層減薄且心部組織粗大儒拂。

　　3．結(jié)論

　　A．在溫度對AZ91D合金組織性能的影響的因素中寸潦，影響最顯著的是澆注溫度，其次鑄型溫度社痛； 在適宜的壓鑄工藝參數(shù)( 壓射比壓70MPa 甸祭，鑄型溫度200 ℃，澆注溫度685 ℃) 下褥影，壓鑄AZ91D 合金的力學性能可穩(wěn)定地達到σb = 263MPa ，δ5 = 225 %咏雌。

　　B．在嚴格控制鎂合金冶金質(zhì)量并在其他條件一定時凡怎，壓鑄鎂合金AZ91D適宜的澆注溫度為685℃；其適宜的鑄型溫度為200℃赊抖。

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