本技术属于铸造技术领域,特别是一种制备镁铝合金非枝晶组织的受控扩散工艺。该方法通过混合两种合金熔体,制备出接近液相线的镁铝合金熔体,用于浇铸。与传统铸造相比,该工艺利用强制对流形成细小非枝晶结构,细化晶粒,有效减少热裂和偏析,提高补缩性能,甚至可省去冒口,实现近净成形。该工艺降低了树脂砂型铸造的起燃风险,且相较于半固态技术,具有更好的流动性和更低的成本,适用于制造薄壁复杂部件,具有广泛的航空航天和汽车应用前景。
背景技术
随着航空轻量化要求不断提高,越来越多的镁合金铸件需要通过树脂砂型差压铸造成形才能满足质量要求,但是镁合金树脂砂型差压铸造过程常发生燃烧事故,这主要由于砂型粘结剂热解形成氧化气氛与熔体反应,导致熔体燃烧,
镁合金燃点一般在固相线以上,半固态成型可以大大降低起燃风险,传统的半固态成形虽然通过压力充型可以降低浇注温度,但是其流动性差,无法成型薄壁复杂件。受控扩散凝固是一种新型的半固态成形技术,相比与传统半固态,它的流动性好,能够在常压下通过倾转、重力浇注。相对与传统铸造技术来言,它可以细化晶粒,得到细小的非枝晶组织降低热裂和偏析倾向,提高铸件的力学性能。
Mg-Al-Zn系铸造镁合金,因其成本低和铸造性好,成为工业中用的最多的商用镁合金。但伴随着Al和Zn的添加,由于呈网状分布硬而脆的Mg17
Al12
类的金属化合物的存在,强度虽会有所提高,合金的韧性和延展性会大幅度下降,国内外主要是通过改变合金成分来实现晶粒细化得到强韧化的镁合金。本发明在不改变合金本身成分的条件下,通过两种不同温度、成分和质量母液之间的混合,得到细小且成分均匀的非枝晶组织。
实现思路