超聲處理對Mg-Al-Si 耐熱鎂合金初生Mg2Si 相的影響*

熊 莎 ， 付 浩

（1.江西通用技術工程學校，江西 九江 330306；2.九江職業技術學院工程訓練中心，江西 九江 332007）

0 引言

Mg-Al-Si 系耐熱鎂合金具有密度小、比強度高、比剛度高、高溫性能優良、切削加工性好和減震性能好等優點，被廣泛應用于汽車、航空、電子等領域[1-4]。該合金中的Mg2Si相具有高熔點、低密度、高硬度、低熱膨脹系數和高彈性模量等優點，是鎂基合金理想的強化相之一[5]。但是，普通鑄造產生的Mg2Si 相，會形成粗大的漢字狀或發達的枝晶狀，嚴重割裂合金基體，使Mg-Al-Si 系耐熱鎂合金的力學性能大幅下降，限制了其推廣應用[6]。

通過物理場細化、變質細化以及Si 含量和形態的控制可以得到彌散分布的球狀Mg2Si 相，物理場細化是通過電磁場處理、物理攪拌擠壓、快速凝固和超聲波處理等方法[7-8]。超聲處理是在熔體中產生周期性應力和聲壓變化，使熔體產生局部的高溫高壓作用，產生的空化作用和攪拌作用會影響合金熔體的結晶過程[9]。廖露亮等[10]研究了超聲對AS31 鎂合金組織及性能的影響，發現超聲處理可以改善組織中共晶Mg2Si 相形貌、尺寸和分布。王志文等[11]研究了超聲處理后Mg-9Al-1Si 合金中共晶Mg2Si 相的形貌，由粗大漢字狀變成短棒狀、條狀，團聚現象得到改善，抗拉強度和伸長率顯著提高。

關于Mg 合金熔體超聲處理功率和時間的研究較多，證明了超聲具有一定的處理效果，但處理溫度對熔體黏性、合金形核率影響很大，相關研究較少。本文研究了超聲處理溫度對Mg-9Al-3Si 合金凝固組織和力學性能的影響規律，探尋耐熱鎂合金超聲處理的最佳處理溫度，同時也為Mg-Al-Si 合金組織和性能的改善奠定實驗基礎。……