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本文以AM60B镁合金为研究对象,向其中添加碱土元素Ca,从熔炼、浇注工艺出发运用金相显微分析（OM）、X射线衍射分析（XRD）、差热分析（DSC）、扫描电子显微镜（SEM）、力学性能实验机等多种分析和测试手段,研究了Ca含量的变化对AM60B合金显微组织及力学性能的影响。同时分别采用单步加热方式及两步加热方式半固态等温处理法对AM60B进行等温处理,为触变成形制备出合格的坯锭料,并对等温处理过程中微观组织的演变机理进行探讨,分析了加热方式的不同保温温度、保温时间及锭料尺寸对半固态非枝晶组织制备的影响。研究结果表明:Ca元素可以明显细化AM60B镁合金铸态枝晶组织,变质温度、变质保温时间及浇注温度影响着Ca元素对合金的变质细化效果,实验条件下750℃变质保温30min并于710℃浇注时,Ca含量为0.3wt%时细化效果较好,晶粒尺寸为110μm,抗拉强度及延伸率分别为166Mpa、4.35%,继续增加Ca含量铸态晶粒尺寸基本趋于稳定,且合金的抗拉强度及延伸率明显降低,合金硬度随Ca含量增加而增大。实验范围内根据添加量的不同Ca有三种分布:微量时主要固溶在镁基体中,随Ca含量的增加固溶到晶界共晶相中及与Al反应生成Al2Ca化合物。对AM60B镁合金半固态等温处理过程中组织演变研究认为,组织演变经历了固溶、熔化分离、球化和粗化长大,是溶质原子扩散和界面张力共同作用的结果。单步加热等温处理时于615℃保温60-75min可以获得较好的球状非枝晶组织。锭料的原始铸态组织影响着半固态非枝晶组织的制备,原始铸态组织越细小更易获得细小、分布均匀、圆整的非枝晶组织。锭料径向尺寸的大小影响非枝晶组织均匀性,随锭料尺寸的增大需适当的提高等温温度或延长保温时间来均衡。两步加热等温处理中工艺参数间有一定的相互作用,其中高温温度及高温保温时间的作用对非枝晶组织的制备影响较大。两步加热等温处理中的高温短时处理促进了合金组织的液化和球化进程,制备出的非枝晶组织较细小、均匀。实验条件下两步加热等温处理时于高温640℃保温5min,低温615℃保温40min获得的非枝晶组织较好。