DSC分析实验对实验样品的要求极高,用锉、粗砂纸把待测试样磨成直径<5mm,厚度<1mm的薄片。是降温冷却速率分别为20/min,10/min和5/min下的DSC降温曲线,及热流开始时的突变点。分析表明,这些突变点对应于液相线,固相线和共晶温度。
实验结果与讨论半连续铸造的801000mm的合金半固态坯料实物照片如所示,坯料表面质量优良,通过金相观察表明,内部无气孔、夹杂等缺陷。
速度升高到165cm/min时,边部组织与低速相比变化不大,熔断仍然十分显著,但铸锭中心处的枝晶比低速时有所增多;速度进一步增大到19cm/min,边部组织中开始出现较大的枝晶节与大蔷薇状枝晶共存的组织,但边部的枝晶比中心处略少。值得强调的是,即使铸造速度高达19cm/min时,铸锭并未出现热裂现象。
比较三种速度下边部与中心处的组织差异,可以看出,在低速和高速情况下,差异均较小,不同的是低速下为蔷薇状与球状晶粒共存的组织,高速下为枝晶与大蔷薇晶粒共存的组织。对于中等速度条件下,边部与中心的组织差别较大。
铸造速度进一步增加,冷却只能在铸锭表面极有限范围内进行,该范围外,断面的温度梯度再次趋向均衡,但此时温度较铸造速度低时高,形核有所减少,致使枝晶在一定程度上得以生长。但相对于常规铸造来说,由于铸造是在近液相线下进行的,仍保留有许多小的球状晶和蔷薇晶。
结论(1)AZ91D镁合金具有优良的流动性能,通过近液相线半连续铸造可以获得很好的具有球状和蔷薇状组织的半固态坯料;(2)随铸造速度的增加,铸锭中心首先出现枝晶,速度进一步增加,边部也趋向枝晶化,但相对于铸造温度较高的常规铸造。