砂型铸造Mg-6Al-xZn合金凝固行为及晶粒尺寸
来源期刊：金属学报2014年第5期
论文作者：侯丹辉 梁松茂 陈荣石 董闯
文章页码：601 - 609
关键词：Mg-Al-Zn合金;砂型铸造;晶粒尺寸;枝晶生长抑制因子;枝晶相干点固相分数;
摘 要：采用双电偶热分析技术和SEM表征了Mg-6Al-xZn合金（简称AZ6x合金,x=0,2,4,6,质量分数,%）在砂型铸造过程中的凝固行为和显微组织;采用背散射电子衍射（EBSD）分析对合金的晶粒尺寸进行定量表征.利用Pandat热力学软件计算了合金的平衡截面相图、非平衡Scheil模型凝固过程,以及枝晶生长抑制因子（growth restriction factor,或称为Q值）.结果表明,在AZ6x合金的砂型铸造凝固过程中,AZ60合金中只有非平衡凝固的g-Mg17Al12,而AZ62AZ66合金的铸态组织中除了g-Mg17Al12相,还出现了F-Mg21（Al,Zn）17相,并且随着Zn含量的增加,g-Mg17Al12相减少而F-Mg21（Al,Zn）17相增多.热力学计算结果表明,AZ60AZ64合金中g-Mg17Al12相和F-Mg21（Al,Zn）17相在一定温度下能够完全固溶到a-Mg中,而AZ66合金中的F-Mg21（Al,Zn）17相在任何温度下都不可能完全固溶.研究结果还表明,Zn含量高的合金具有高的Q值、小的晶粒尺寸及低的枝晶相干点固相分数fs DCP;并讨论了Q值、晶粒尺寸与fs DCP的关系.
侯丹辉1,2，梁松茂3，陈荣石2，董闯1
1. 大连理工大学材料科学与工程学院2. 中国科学院金属研究所3. Institute of Metallurgy, Clausthal University of Technology
摘 要：采用双电偶热分析技术和SEM表征了Mg-6Al-xZn合金（简称AZ6x合金,x=0,2,4,6,质量分数,%）在砂型铸造过程中的凝固行为和显微组织;采用背散射电子衍射（EBSD）分析对合金的晶粒尺寸进行定量表征.利用Pandat热力学软件计算了合金的平衡截面相图、非平衡Scheil模型凝固过程,以及枝晶生长抑制因子（growth restriction factor,或称为Q值）.结果表明,在AZ6x合金的砂型铸造凝固过程中,AZ60合金中只有非平衡凝固的g-Mg17Al12,而AZ62AZ66合金的铸态组织中除了g-Mg17Al12相,还出现了F-Mg21（Al,Zn）17相,并且随着Zn含量的增加,g-Mg17Al12相减少而F-Mg21（Al,Zn）17相增多.热力学计算结果表明,AZ60AZ64合金中g-Mg17Al12相和F-Mg21（Al,Zn）17相在一定温度下能够完全固溶到a-Mg中,而AZ66合金中的F-Mg21（Al,Zn）17相在任何温度下都不可能完全固溶.研究结果还表明,Zn含量高的合金具有高的Q值、小的晶粒尺寸及低的枝晶相干点固相分数fs DCP;并讨论了Q值、晶粒尺寸与fs DCP的关系.
关键词：Mg-Al-Zn合金;砂型铸造;晶粒尺寸;枝晶生长抑制因子;枝晶相干点固相分数;
