本文關(guān)鍵詞：鎂合金半連續(xù)鑄造技術(shù)的研究與展望，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

鑄造技術(shù)

３３４··

ＦＯＵＮＤＲＹＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ

Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．３

Ｍａｒ．２０１３

鎂合金半連續(xù)鑄造技術(shù)的研究與展望

李金柱1，2，農(nóng)

學(xué)與工程學(xué)院，湖南長沙４１００８３）

摘

要：介紹了鎂合金的性質(zhì)和應(yīng)用前景，提出鎂合金半連續(xù)鑄造技術(shù)。分析了鎂合金半連續(xù)鑄造過程中影響鑄造

登1，鄭開宏1，趙明純2

（１．廣東省工業(yè)技術(shù)研究院（廣州有色金屬研究院）金屬成型與加工技術(shù)研究所，廣東廣州５１０６５０；２．中南大學(xué)材料科

性能的４種主要因素，以及外加場在鎂合金半連鑄過程中的應(yīng)用；總結(jié)了鎂合金半連續(xù)鑄造過程中存在的主要問題，并對鎂合金半連續(xù)鑄造技術(shù)的發(fā)展前景進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：鎂合金；半連續(xù)鑄造；外加場；發(fā)展前景中圖分類號：ＴＧ２４９．７；ＴＧ１４６．２＋２

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Ａ

文章編號：１０００-８３６５（２０１３）０３-０３３４-０４

ResearchStatusandProspectonMg－alloySemi－continuousCastingProcess

ＬＩＪｉｎｚｈｕ１，２，ＮＯＮＧＤｅｎｇ１，ＺＨＥＮＧＫａｉｈｏｎｇ１，ＺＨＡＯＭｉｎｇｃｈｕｎ２

（１．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ＧｕａｎｇｚｈｏｕｇｅｎｅｒａｌＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｆｏｒｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６５０，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００８３，Ｃｈｉｎａ）

Abstract：Ｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｓｐｅｃｔｏｆｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｔｈｅｓｅｍｉ－ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃａｓｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｗａｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．Ａｎｄｆｏｕｒｍａｉｎｆａｃｔｏｒｓｔｈａｔａｆｆｅｃｔｔｈｅｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｉｎｇｏｔｓｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｉｎｔｈｅｓｅｍｉ－ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃａｓｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｗｈａｔ＇ｓｍｏｒｅ，ｔｈｅａｐｐｌｉｅｄｆｉｅｌｄｓｕｓｅｄｉｎｔｈｅｃａｓｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｔｈｅｍａｉｎｐｒｏｂｌｅｍｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｉｎｔｈｅｍａｇｎｅｓｉｕｍｓｅｍｉ－ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃａｓｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｐｒｏｓｐｅｃｔｏｆｓｅｍｉ－ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃａｓｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｍａｇｎｅｓｉｕｍａｌｌｏｙｗａｓｅｘｐｅｃｔｅｄ．Keywords：ｍａｇｎｅｓｉｕｍ；ｓｅｍｉ－ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃａｓｔｉｎｇ；ａｐｐｌｉｅｄｆｉｅｌｄｓ；ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ

為了加快鎂合金的應(yīng)用，尤其是開發(fā)高性能的鎂合金產(chǎn)品，就需要深入地開發(fā)研究大規(guī)格、高自動化程度的鎂合金成形裝備和技術(shù)，尤其是研究大尺寸、高品質(zhì)的鎂合金鑄造技術(shù)，避免鑄錠的缺陷通過“遺傳效應(yīng)”影響后續(xù)加工產(chǎn)品質(zhì)量和性能［１，２］。鎂合金半連續(xù)鑄造結(jié)晶速度快，減少了鎂合金中化學(xué)成分的區(qū)域偏析，減少了氣孔和疏松，提高了鑄錠的致密度，鑄造缺陷少；同時(shí)減少了鎂合金的氧化夾雜和雜質(zhì)含量；而且鎂合金的半連續(xù)鑄造還擁有生產(chǎn)過程連續(xù)性強(qiáng)，成品率、生產(chǎn)率高，勞動強(qiáng)度小等一系列優(yōu)點(diǎn)［３］。

1.1二次冷卻

在半連續(xù)鑄造工藝中，二次冷卻水和鑄錠質(zhì)量

密切相關(guān)，控制不當(dāng)就會產(chǎn)生表面和內(nèi)部裂紋、隆起和變形、偏析和縮孔、枝晶偏大等缺陷［４，５］。二次冷卻水量越大，冷卻強(qiáng)度就大，鑄錠斷面的溫度梯度大，鎂合金的凝固速度變快，組織內(nèi)部枝晶尺寸隨之減小，組織也越來越均勻，不易產(chǎn)生偏析，但是縮孔和熱裂的傾向增大。加拿大溫莎大學(xué)韓麗紅等研究指出，ＡＣ５２晶粒細(xì)化效果在高的冷卻速率（２０￣６５℃／ｓ）條件下達(dá)到最好［６］。但是冷卻強(qiáng)度并非隨著二次冷卻水量的增加而無限增大，當(dāng)二次冷卻水量增至一定程度，冷卻水從金屬液中所帶走的熱量不再有很大程度增加，金屬液凝固速度的增加也不再明顯。趙凱陽等［１］研究了二次冷卻水量對半連續(xù)鑄造過程鑄錠組織的影響：當(dāng)冷卻水量由５０Ｌ／ｍｉｎ增大至

1鎂合金半連續(xù)鑄造過程工藝控制

變形鎂合金鑄錠的質(zhì)量可以用力學(xué)性能及其鑄

錠缺陷（如冷隔、氣孔、疏松、裂紋、夾雜、偏析等）進(jìn)行評定。在實(shí)際的鑄造生產(chǎn)中常用鑄錠幾何尺寸、合金成分及鑄錠有無缺陷為主要的檢驗(yàn)指標(biāo)。

———————————————————收稿日期：２０１２-１２-０４；

修訂日期：２０１３-０１-１８

基金項(xiàng)目：廣東省教育部產(chǎn)學(xué)研結(jié)合項(xiàng)目（２０１０Ａ０９０２０００７８）；廣東省

企業(yè)特派員工作站（２０１０Ｂ０９０５０００１０）

作者簡介：李金柱（１９８９－

），河南洛陽人，碩士生．主要研究方向：

鎂、鋁合金半連續(xù)鑄造．

５３Ｌ／ｍｉｎ時(shí)，合金的組織明顯得到細(xì)化，二次枝晶間

距由５３．６８μｍ驟降至３３．９５μｍ，隨著冷卻水量由

５３Ｌ／ｍｉｎ變?yōu)椋担福蹋恚椋顣r(shí)，二次枝晶間距降至２０．７１μｍ，

合金枝晶雖然更為破碎，但細(xì)化效果卻沒有那么明顯。同時(shí)，強(qiáng)的冷卻速度會導(dǎo)致鑄坯表面溫度大大降低，，溫度梯度增大，促使微量元素（Ａｌ、Ｎｂ、Ｂ等）沿晶界沉淀，增加了裂紋敏感性。因此，控制二次冷卻是控制鑄坯質(zhì)量的關(guān)鍵，控制冷卻過程中鑄坯的溫降，

Ｅ-ｍａｉｌ：ｊｉｎｚｈｕ２０１２８９＠ｙａｈｏｏ．ｃｎ

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