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镁合金越来越多的应用于汽车,航空航天,通讯电子等领域。在这些应用领域,需要大型镁合金型材,这就要求高质量的镁合金铸坯。铸坯中的各种缺陷,如:组织性能不均匀、偏析、缩孔等,严重制约了镁合金大型型材的应用。镁合金半连续铸造工艺主要包括浇注温度,结晶器尺寸,拉坯速度和冷却水强度。当浇注温度和结晶器尺寸一定时,拉坯速度是非常重要的工艺参数,它结合一次冷却和二次冷却强度最终影响大锭坯径向组织和性能的均匀性。本文以AZ61和AZ31镁合金为研究对象,通过金相分析、SEM分析、X-ray物相分析、显微硬度和力学性能测试等试验方法,研究了半连续铸造φ500mmAZ61镁合金大铸锭径向组织和性能的均匀性。研究了均匀化退火对AZ61镁合金铸锭径向组织和性能的影响。研究了拉坯速度(35mm/min和45mm/min)对φ500mmAZ31镁合金大铸锭组织和性能均匀性的影响。研究结果表明:在半连续铸造φ500mmAZ61镁合金大铸锭中,从铸锭心部到边部,晶粒尺寸逐渐减小。心部是较粗大的等轴晶,晶粒大小不均匀,铸锭边部为明显的细柱状晶,表层细晶区较窄。铸锭中发现有α-Mg,Mg17Al12和Al8Mn5三种化合物。从铸锭心部到边部,第二相百分含量逐渐减少。心部的第二相呈粗大的块状断续分布在晶界、枝晶界,晶粒基体内含量少。边部化合物较为细小且弥散分布。从铸锭心部到边部,显微硬度逐渐增大。屈服强度和抗拉强度差异不大,但由于边部的柱状晶组织,使得铸锭边部的塑性显著降低。经过450℃×15h均匀化退火处理后,组织偏析得到消除,大量的第二相化合物溶于基体,但铸锭各部位仍存在Al8Mn5相。从铸锭中心到边部,显微硬度值差异明显减小,峰值应力和应变值分布范围也较小。半连续铸造拉坯速度为35mm/min和45mm/min的φ500mmAZ31镁合金大铸锭中心均为等轴晶,铸锭边部均是明显的柱状晶组织。铸态组织中存在Mg17Al12和Al8Mn5两种第二相,铸锭中心第二相粗大且含量较多,铸锭边部第二相较为细小;提高拉坯速度,第二相析出含量增多。提高拉坯速度,铸态组织显微硬度降低。铸锭不同部位的力学性能不均匀,铸锭边部延伸率明显低于铸锭中心部位。拉坯速度影响力学性能的均匀性,提高拉坯速度,力学性能的均匀性降低。经过450℃×15h均匀化退火处理后,AZ31镁合金大铸锭的组织偏析得到消除,大量的第二相化合物溶于基体,但两种拉坯速度下铸锭各部位都存在大量条状和颗粒状的Al8Mn5相。从铸锭中心到边部,显微硬度值差异明显减小,均匀化处理后,拉坯速度为35mm/min的显微硬度值仍高于拉坯速度为45mm/min时铸锭的显微硬度值。拉坯速度为35mm/min时各部位的峰值应力和应变值分布范围较小,拉坯速度为45mm/min时仍存在应力值不均匀分布。