铸造镁合金热裂行为的研究进展

2020-09-29

精密成形工程 2020年5期

（上海交通大学材料科学与工程学院，上海 200240）

与钢相比，镁合金因质量较轻、比强度较高而广泛应用于航空领域、汽车领域以及3C 数码领域[1—3]。大多数镁合金都是通过普通铸造方式生产的，后续的加工和使用都对缺陷有严格要求，但是，镁合金收缩量较大[4]，在铸造成形过程中易产生热裂缺陷。众所周知，热裂缺陷是最为严重的缺陷之一，极小的微裂纹便会大大降低零件的使用寿命，甚至导致零件直接报废，所以，镁合金抗热裂性能的好坏成为合金铸件能否批量生产的关键性指标。当温度高于固相线温度[5—6]，在收缩应力[7—8]作用下，热节区域或者截面积变化较大的位置常常产生热裂缺陷[9]。通常热裂产生时，铸件受到的收缩应力超过铸件在该温度下的强度，而且液相的补缩也明显不足[10—11]。热裂通常由主撕裂和沿晶间路径的许多次要分支组成，并且破坏面显示出树枝状形态[5]。各种研究表明，热撕裂是一种复杂的现象，多种因素影响其形成。

文中综述了现有的热裂理论、试验评估方法、热裂影响因素和大多数镁合金的热裂行为，其中热裂理论部分着眼于材料性质和凝固过程，而试验评估方法着重强调了仪器测量法和原位设备的使用，影响因素部分从材料成分、凝固条件和凝固组织3 个方面进行总结，并着重从成分角度总结了大多数镁合金的热裂倾向性。