理工大学学报， （: ） ,//, ， ,* 8:/9:.6
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潘洪平， 丁志勇， 谢水生 6 镁合金加工技术 的 研 究 现 状 与 应 用 6 轻 合金加工技术， （* ） ,//, ， ’/ 8*9(/6
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刘正， 王越， 王中光， 等6镁 基 轻 质 材 料 的 研 究 与 应 用 〔; 〕 6材 料 研 究学报， （- ） ,/// ， 8.-(9.-:6
为 ’%SE 镁合金由铸态组织直接塑性变形提供了一 摘要： 研究了 ’%SE 合金的铸锭组织及其退火工艺， 定的参考依据。 铸态组织； 退火工艺； 塑性加工 关键词： 金属材料； ’%SE 镁合金； 中图分类号： $1EXFP?\? 文献标识码： ’
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序言 镁合金的塑性加工技术比铸造技术有不可替代
为此， 本文以 ’%SE 合金为研究对象， 对其铸锭 组织及其退火工艺进行研究，为 ’%SE 镁合金由铸 态组织直接塑性变形提供一定的参考依据。
变形温度基本都在 SGGV 以上。为节约原材料， 缩短 加工工艺， 提出了由铸坯直接成形产品的方案。 但在 （", ） 基体上分布有条块 镁合金铸态显微组织中， ! 状 ",EW’BE? 相 ， ",N’B 系 合 金 的 固 液 两 相 区 范 围 较大， 而且镁是密排六方的晶体结构， 使合金元素在 镁基体中扩散速率很低，很容易在凝固过程中产生 枝晶偏析和形成非平衡相。 由 于 有 ",EW’BE? 相 这 类相的存在，使本来变形能力就很差的镁合金塑性 更差。 因此， 为了保证后续的等温压缩工艺和提高合 金组织成分的均匀性，需对试验合金铸锭进行均匀 化退火。
表 6
编号
力学性能
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图* 铸坯示意图
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试验过程 退火工艺 先将炉温升到 &’() ， 待温度 设备 % 箱式电阻炉。
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恒定后， 再把镁合金铸锭水平放入， 保 温 *’+ ， 然后 随炉冷却。
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铸坯的规格
’%SE 镁合金铸坯由大同广灵精华集团提供 D 化
学成分见表 E 。供货状态为直接浇铸 （空冷 YD 没有进 行退火处理。基体为 ! 固溶体， 在基体 上 存 在 大 量 的粗大枝晶， 少 量 的 第 二 相 ",EW’BE? ， 呈骨骼状分
收稿日期： ?GGFNGSNEG 作者简介： 李 艳 （EZWZN ） ， 女， 硕士生， 助教， 主攻金属精密成形
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叶久新， 陈明安， 等 6 镁合金及其成型技术 在 工 业 中 的 应 用 6 湖 南 大学学报， （’ ） ,//, ， ,7 8((,9((:6
枝晶偏析消除及非平衡相溶解是同时进行的两 个过程。 在均匀化过程开始阶段， 枝晶网胞与非平衡 相的界面处将建立相应于该均匀化温度下的浓度平 衡关系。在 .,/0 退火时， 首先 ! 固溶体成分发生均 匀化过程， 使 ! 枝晶与 " 相界面处 ! 固溶体浓度达 到低于 1 所表示的浓度值。由于界面处平衡关系破 坏， " 相将溶入 ! 基体中，因 而 ! 固 溶 体 枝 晶 边 部 浓度又升至平衡浓度。 这样的过程不断进行， !2" 界 面将向 " 相的方向移动， 而固溶体内部成 分 逐 渐 均 匀化。 表. 退火前后力学性能的比较
力学性能 铸锭直径 2 << 未经均匀化 （编号 . ） .,/0 均匀化
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张士宏， 王忠堂， 等6镁 合 金 的 塑 性 加 工 技 术6金 属 成 形 工 艺 ， （- ） ,//, ， ,( 8(9.6
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刘
环， 周
荣， 蒋业华， 卢 德 宏6镁 合 金 成 形 技 术 及 应 用6昆 明
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铸态组织金相试验 设备： ,-./+.0’* 金相显微镜。 从退火后的镁合金棒中切取试样进行镶嵌 （预
（@ ） 图6 铸态组织 （A ）
先制备 1 、 打磨、 抛光、 腐蚀、 观察及显微组织的摄影。 所用的腐 蚀 剂 为 ： 2(3 的 乙 二 醇 4’(3 醋 酸 453 的 硝 酸溶液。所获得的金相组织照片见图 6 实验结果。
布于枝晶间和晶界处。铸坯规格为 !Z?[EHG ， 如图 E 所示。
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退火过程中铸锭性能的变化 铸锭经均匀化退火后，由于发生了非平衡相的
溶解及过剩相的聚集、 球化等组织变化， 使室温下塑
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（(6IL1MN DCGOK1PGMQ LR !NGC> ， $>GBF>C /’//-( ， SN>CTG !NGC> ；
（@ ） 铸态组织 * （外部） （A ） 铸态组织 ’ （心部）
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铸态原始试样拉伸试验 设备： 7879#*((8 电子万能实验机。 试样尺寸 （* ） 厚度均为 *:: 左右；标距 % (;**<6 !&( ::= 由
晶，首先结晶的固相与随后析出的固相成分来不及 扩散均匀， 整个结晶过程中 ! 固溶体 平 均 成 分 将 沿 固相线向左下方偏移， 于是合金冷却至 @C 线 变 化 ， 共晶温度以下时仍有少量的液相存在。此时液相成 分接近共晶成分， 将转变为共晶体 （! 4"D*E>F*’ ） 。 因此，在非平衡结晶条件下， >?6* 合金的组织由枝 晶状的 ! 固溶体及非平衡共晶组成。 合金元素 >F 的
（’ ） 试验数据 （表 ’ ）
!""# 年 第 $ 期
（6 ） 力学性能 （表 6 ）
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试验结果 退火组织 铸态合金的组织 如图 & 所示， >?6* 合 金 在 平 衡 结 晶 时 ， ! 固溶
!"#$ 锻压装备与制造技术
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体的成分将沿着 @A 线变化，并在 B 点结晶完毕， 整 个组织为成分均匀的固溶体，若在非平衡条件下结
!"#!$%&!’( ) $!*!+$,- 试验研究
文章编号： （?GGF ） EFW?NGE?E GSNGGFWNGS
5?@< 镁合金铸态组织及其退火工艺研究
李 艳 E，刘奎立 ?，陈芳雷
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（EP 中北大学 材料科学与工程系， 山西 太原 GSGGHE ； 河南 周口 F?FEGG ） ?P 周口师范学院 物理系，
,6&NLFULF IL1<>+ DCGOK1PGMQ ， &NLFULF :,:(// ， HKC>C !NGC> ） 3>(1*)+1?%P 9V>PM <GV1LPM1FVMF1K LR ") >++LQ %&’( GC)LM >CW GMP >CCK>+GC) MKVNCL+L)Q N>OK 3KKC 1KPK>1VNKW NKCVK VK1M>GC 1KRK1KCVK RL1 WG1KVM X+>PMGV WKRL1<>MGLC R1L< >P9V>PM <GV1LPM1FVMF1K LR ") >++LQ %&’(6 @’8A.*<(： "KM>++GV <>MK1G>+ ； ") >++LQ %&’( ； %P9V>PM <GV1LPM1FVMF1K ； =+>PMGV X1LVKPPGC)Y >CCK>+GC) MKVNCL+L)Q
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结论 在 .,/0 下对铸棒 进 行 均 匀 化 退 火 后 ， 由 于 发