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镁及其合金有很多突出的特点,并且其应用范围非常广泛,但由于镁是活性金属,在熔融状态下氧化快,容易燃烧,一般的成形方法难以避免,而采用半固态成形,液相比例小又能低温作业,氧化燃烧的危险性明显减少。因此,开发半固态镁合金材料具有很好的发展前景。本论文选择在ZA52镁合金中添加稀土Nd(0.3、0.6、0.9%),用等温热处理法制备半固态浆料,观察并分析其半固态非枝晶组织的演变过程。ZA52镁合金在600℃下,从10min到60min的保温过程中,半固态重熔组织的固相率变化不明显,形状系数曲线在30min以后变得平缓,即对于ZA52镁合金而言,在一定的温度下,当保温时间延长到一定时间之后,颗粒圆整化程度受保温时间的影响较小,其中在600℃保温30min后球状颗粒的平均等积圆直径为75.55μm,形状系数为1.65。ZA52镁合金中加入不同含量的Nd后,铸态显微组织得到不同程度的细化,其中添加0.6%时组织最为细小且分布均匀;抗拉强度和延伸率均呈下降的趋势,当Nd含量达到0.9%时抗拉强度从ZA52合金的206 MPa下降到157MPa;而显微硬度呈先上升后降低的变化趋势,添加0.6%的Nd时最高为86.46HV;Nd的加入使ZA52镁合金的断裂机制由解理断裂转变为准解理断裂;随着稀土Nd的加入合金的耐蚀性得到改善。经过等温热处理,试验合金的枝晶状组织均有熔断并向球形状转化的趋势,但添加量的不同使得合金的半固态组织转变程度不同,其中当添加0.3%和0.9%的Nd时,所得半固态组织并不理想。比较ZA52-0.6Nd合金在不同试验参数下的组织照片,得出:保温温度为600℃时的半固态组织较其它温度下的理想,将合金在600℃进行不同时间的保温处理,随着保温时间的延长,合金的组织转变过程为:(铸态树枝晶—)大块状组织—小块状组织-近球形组织—球形组织—粗化的球形组织;在不同的保温温度下分别保温30min时,随着保温温度的升高,初生相颗粒的平均等积圆直径和形状因子均是先减小后增大,600℃保温30min后得到的半固态初生固相颗粒的平均等积圆直径为71.37μm,形状系数为1.45,固相体积分数为75.64%;而经过60min保温后得到的组织最圆整,形状系数减小到1.28。