DSC分析實驗對實驗樣品的要求極高,用銼、粗砂紙把待測試樣磨成直徑<5mm,厚度<1mm的薄片。是降溫冷卻速率分別為20/min,10/min和5/min下的DSC降溫曲線,及熱流開始時的突變點。分析表明,這些突變點對應(yīng)于液相線,固相線和共晶溫度。
實驗結(jié)果與討論半連續(xù)鑄造的801000mm的合金半固態(tài)坯料實物照片如所示,坯料表面質(zhì)量優(yōu)良,通過金相觀察表明,內(nèi)部無氣孔、夾雜等缺陷。
速度升高到165cm/min時,邊部組織與低速相比變化不大,熔斷仍然十分顯著,但鑄錠中心處的枝晶比低速時有所增多;速度進(jìn)一步增大到19cm/min,邊部組織中開始出現(xiàn)較大的枝晶節(jié)與大薔薇狀枝晶共存的組織,但邊部的枝晶比中心處略少。值得強(qiáng)調(diào)的是,即使鑄造速度高達(dá)19cm/min時,鑄錠并未出現(xiàn)熱裂現(xiàn)象。
比較三種速度下邊部與中心處的組織差異,可以看出,在低速和高速情況下,差異均較小,不同的是低速下為薔薇狀與球狀晶粒共存的組織,高速下為枝晶與大薔薇晶粒共存的組織。對于中等速度條件下,邊部與中心的組織差別較大。
鑄造速度進(jìn)一步增加,冷卻只能在鑄錠表面極有限范圍內(nèi)進(jìn)行,該范圍外,斷面的溫度梯度再次趨向均衡,但此時溫度較鑄造速度低時高,形核有所減少,致使枝晶在一定程度上得以生長。但相對于常規(guī)鑄造來說,由于鑄造是在近液相線下進(jìn)行的,仍保留有許多小的球狀晶和薔薇晶。
結(jié)論(1)AZ91D鎂合金具有優(yōu)良的流動性能,通過近液相線半連續(xù)鑄造可以獲得很好的具有球狀和薔薇狀組織的半固態(tài)坯料;(2)隨鑄造速度的增加,鑄錠中心首先出現(xiàn)枝晶,速度進(jìn)一步增加,邊部也趨向枝晶化,但相對于鑄造溫度較高的常規(guī)鑄造。