Al-Ti-B对AM60B合金半固态等温淬火组织的影响

　对镁合金来说，细化晶粒可以降低缩松及第二相的弥散强化，从而提高铸件的力学性能和气密性，还可以改善铸件的耐蚀性能和机加工性能。因此，细化基体组织并改善第二相的形态及分布状况成为生产高性能优质镁合金铸件的关键技术之一。众所周知，半固态触变成形工艺包括半固态坯料的制备、二次加热和触变成形三个工艺环节。镁合金的二次加热要求对半固态坯料快速、均匀、准确地重新加热到固-液两相区间某一特定温度，获得所需的液相体积分数，使固相颗粒悬浮在液相当中，从而为后续的触变成形工艺提供更为适宜的组织结构。研究表明，半固态坯料原始组织晶粒尺寸是影响半固态浆料中固相颗粒尺寸大小的重要因素，因此，获得细晶组织成为研究者开发半固态浆料制备技术的重要环节。近来，随着研究的不断深入，人们逐渐将目光聚集到通过改善初生相的形核与长大过程来改善合金组织上，并在此基础上相继开发出一些通过控制凝固过程等一系列获得细晶组织的方法。鉴于此，本实验通过化学晶粒细化法来减小晶粒的原始大小，并在此基础上探索二次加热的工艺参数，以期在后续的浆料制备过程中获得细小的非枝晶组织。

　　实验所用材料的化学成分为（质量分数，％）：5.8~6.2Al，≤0.18Zn，0.30~0.40Mn，≤0.04Si，≤0.005Cu，≤0.001Ni，≤0.003Fe，0.0008~0.0015Be，余量为Mg。合金在4.5kW坩埚电阻炉中熔炼，熔炼温度在780℃左右，精炼和变质处理完毕浇注到Φ15mm×150mm的金属型磨具中，并将其锯成Φ15mm×15mm的小试样进行后续的等温淬火。试验分两组：第一组为620℃热处理，等温时间分别为5、10、20、30、60和90min；第二组的保温时间为30min，等温温度分别为610、620和630℃。选用SRJ×45型箱式电阻炉进行热处理试验，并用DWK-702型温控仪进行控温，控温时通过热电偶和试样的表面接触来减少测温误差。从试样放入电阻炉中开始计时，当达到保温时间，立刻取出用冷水淬火。

　　与未变质处理的合金相比，变质处理后的镁合金在等温淬火过程中组织演变更快。在等温淬火过程中，发达的树枝晶演变为不规则的大块状组织，而尺寸细小、不发达的则转变为碎块颗粒。加热温度是影响等温淬火组织的重要参数之一，温度偏低，不利于晶粒均匀圆整；温度偏高，再结晶速度快，晶粒易变形和粗大。