降低Al-Mg合金铸件热裂倾向性的研究进展

外在 因素，为后 续研 究如何 降低铝镁合金铸件热裂倾向提供参 考。
关键词：铝镁合金 ；热裂；评定 ；因素
中图分类号：Ｔ Ｇ １ ４ ６ 文献标识码 ：Ａ 文章编号：１ ６ ７ ３ － ３ ３ ２ ０（ ２ ０ １ ７ ）０ １ － ０ ０ ０ １ － ０ ４
Ｐｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ Ｄｅ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｎ ｄ ｅ ｎ ｃ ｙ ｆ ｏ ｒ Ａｌ ｕ ｍｉ ｎ ｕ ｍ— Ｍａ ｇｎ ｅ ｓ ｉ ｕ ｍ Ａｌ ｌ ｏ ｙ Ｃａ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｓ ｔ ｏ Ｈｏ ｔ Ｔ ｅ ａ ｒ
关…。液膜理论机理 如图２ 所示 。凝 固末期产 生的
畸 变 量主 要 集 中在 液 膜 上 ，液 膜在 应 力 的作 用 下被 拉 伸 ，当应 力 足够 大 时 ， 液膜 便会 开裂 形成 晶 间裂
。
图ｌ 是 实 际 生 产 中 的 热裂 缺 陷示 意 图 。
纹 ，晶间裂 纹进一步扩展就会形成热裂纹。
１ 热裂 的形成 机 理
铝 镁 合 金 铸 件 形 状 复 杂 、铸 型 壁 厚 薄 不 均 匀 ，热 裂 是 其 生 产 中常 见 的严 重 的铸 造 缺 陷 之
～
液 膜 理 论 认 为 ， 合 金 在 凝 固 过 程 中 热 裂 倾 向 性 与合 金 结 晶 末期 晶粒 周 围 的液体 性 质及 其 厚 度有
Ｈ Ｕ Ａ Ｎ Ｇ Ｄ ｉ ｎ ｇ ｊ ｕ ｎ ， Ｙ Ａ Ｎ Ｇ Ｙ ｉ ｔ ａ ｏ （ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ 。 Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ ， ２ ０ ０ ７ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｔ ａ ｃ ｔ：Ｈｏ ｔ ｔ ｅ ａ ｒ ｉ ｎ ｇ ｉ Ｓ ａ ｃ ｏ ｍｍｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｉ ｒ ｒ ｅ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｂ ｌ ｅ ｄ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎ ＡＩ － Ｍｇ ａ ｌ ｌ ｏ ｙ ｃ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｓ ． ｓ ｅ ｉｏ ｒ ｕ ｓ ｌ ｙ ａ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｓ ． Ｔｈ ｅ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｈ ｏ ｔ ｔ ｅ ａ ｉ ｒ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｈｅ ｔ ｅ ｖ ａ ｌ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｅ ｎ ｄ ｅ ｎ ｃ ｙ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ Ａ１ ．
Ｍｇ ａ ｌ ｌ ｏ ｙ ｃ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｓ ｔ ｏ ｈ ｏ ｔ ｔ ｅ ａ ｒ ｗｅ ｒ ｅ ｂ ｒ ｉ ｅ ｌ ｆ ｙ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｄ ． Ｉ ｎ ｈ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ａ ｎ ｄ ｅ ｘ ｔ ｅ ｒ ｉ ｏ ｒ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｓ ｉ ｂ ｌ ｅ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｈ ｏ ｔ
降低Ａ Ｉ － Ｍ ｇ 合 金铸 件 热 裂倾 向性 的研 究进 展
黄顶 俊，杨 弋涛 （ 上海 大学材料科学与工程学院 ，上海 ２ ０ ０ ０ ７ １ ）
摘 要 ：热裂是铝镁合金铸件 中常见 的不可逆 的铸造缺 陷，严 重影响铸件 的性 能。简要 阐述 了 铝镁合金 铸件热裂 的机制 、热 裂倾 向性评定方法 。介绍 了影响铝镁合金铸件 热裂的 内在 因素和
（ ２ ）强 度 理 论
强 度 理 论 认 为 ， 热 脆 性 区 的 存 在 和 在 热 脆
收稿 日期 ： ２ ０ １ ６ － １ １ － ０ ４ 作者简介 ： 黄顶俊 （ １ ９ ９ ２ － ） ，男，硕士研究生 ，上海大学材料科学 与工程 学院。
２ 。 ｌ ７ 年 第 ｌ 期 Ｉ １
一
图 １ 热 裂 缺 陷示 意 图
一
人们对 热裂 形成机理 的研究经 历 了一个漫长
●）
的过程 ，认 为热裂 的形成 与合金 的凝 固行 为和半
固 态 区 的 力 学 性 能 关 系 密 切 。 目前 被 认 可 的 热 裂
图２ 液膜理论机理
机理主要 有 以下几种 。 （ １ ）液膜理论
ｔ ｏｄ ｅ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅｔ ｈ ｅｔ ｅ ｎ ｄ ｅ ｎ ｃ ｙｆ ｏ ｒｔ ｈ ｅＡｌ — Ｍｇ ａ ｌ ｌ ｏ ｙ ｃ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｓ ｔ ｏｈ ｏ ｔ ｔ ｅ ｒ． ａ
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ＡＩ — Ｍｇ ａ ｌ ｌ ｏ ｙ ；ｈ ｏ ｔ ｔ ｅ ａ ｒ ｉ ｎ ｇ ； ｅ ｖ ａ ｌ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ；ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ
ｔ ｅ ａ ｒ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｈｅ ｔ Ａ１ － Ｍｇ ａ ｌ ｌ ｏ ｙ ｃ ａ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ， ｗｈ ｉ ｃ ｈ Ｃ ｎ ａ ｇ ｉ ｖ ｅ ａ ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｔ ｏ ｆ ｕ ｒ ｔ ｈ ｅ ｒ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｉ ｎ ｇ ｈ ｏ ｗ
性 区 内合 金 的 断 裂 应 力 变 低 是 产 生 热 裂 的 重 要 原 因 ， 而 铸 件 凝 固收 缩 受 到 铸 型 、铸 件 结 构 及 浇 注
系 统 等 因 素 的 影 响产 生 的集 中 变 形 是 热 裂 产 生 的
（ Baidu Nhomakorabea ）热裂环法测裂纹长度
热 裂 环法 是 最常 用 的 ，工 艺最 简 单方 便 的定性 方 法 。待测 热 裂环 试 样 受 到 收缩 而 产 生裂 纹 ，测 量 环 形铸 件 径 向部分 周 长 除 以热 裂 环表 面 所 有裂 纹 的 总 长度 的值作 为 衡量 合 金热 裂 敏感 性 的依 据 。 （ ３ ） 临界 尺 寸 法 临 界 尺 寸 法 又 分 为 临 界 长 度 法 和 临 界 直 径