永磁攪拌對(duì)AlSi9MgMn合金組織和性能的影響

秦 克，喬曉陽(yáng)，張海濤，鄒 晶，可澤超，尹 綱，郭凱敏

(東北大學(xué) 材料電磁過(guò)程研究教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧 沈陽(yáng) 110004)

鋁硅合金具有優(yōu)異的鑄造、機(jī)械和加工性能，在航空航天、汽車和機(jī)械制造等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。細(xì)化晶粒和變質(zhì)共晶硅是改善亞共晶鋁硅合金性能的常用方法。前者在工業(yè)應(yīng)用中的實(shí)現(xiàn)主要依靠添加晶粒細(xì)化劑或是施加機(jī)械擾動(dòng)。近幾十年來(lái)，超聲處理、電磁脈沖和電磁攪拌等處理工藝對(duì)金屬凝固組織的影響已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛的研究和討論[1-8]。然而，國(guó)內(nèi)對(duì)于永磁攪拌方法的研究卻少之又少。相較于電磁攪拌，永磁攪拌擁有諸多優(yōu)勢(shì)：能耗低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、磁場(chǎng)穩(wěn)定且無(wú)趨膚效應(yīng)等。1992年，Vives開發(fā)了一種永磁攪拌裝置，可以用于細(xì)化Al-4Cu和Al-7Si合金晶粒組織，提高鑄坯質(zhì)量，優(yōu)化合金性能[9-10]。此外，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，低過(guò)熱度條件下的單向連續(xù)攪拌在細(xì)化晶粒組織的同時(shí)也會(huì)增加合金鑄錠中產(chǎn)生氣孔缺陷的可能[11]。Minagawa A等人對(duì)間歇式永磁攪拌進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)間歇式的攪拌方法可以在不形成中心渦流的情況下得到理想的細(xì)化效果，獲得細(xì)小的等軸晶組織[12-13]?，F(xiàn)有研究表明，凝固期間施加的非定向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在消除氣孔和偏析等缺陷方面發(fā)揮了良好的作用[14-15]。本實(shí)驗(yàn)以AlSi9MgMn合金為研究對(duì)象，分析了不同轉(zhuǎn)速、不同攪拌方式的永磁攪拌與變質(zhì)劑、細(xì)化劑(單獨(dú)作用或聯(lián)合作用)對(duì)合金凝固組織及力學(xué)性能的影響。

1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

以工業(yè)純鋁(純度大于99.0%)、Al-20Si中間合金、Al-10Mn中間合金、純鎂(純度大于99.8%)、純銅(純度大于99.9%)、Al-12Ca中間合金和AlTi5B1晶粒細(xì)化劑為原料進(jìn)行試樣制備。制備工藝如圖1a所示：將原料在中頻爐中熔化，經(jīng)熔體處理后澆入鋼制模具中，通過(guò)PLC控制裝置啟動(dòng)伺服電機(jī)，使永磁感應(yīng)器以不同攪拌速度ω、旋轉(zhuǎn)時(shí)間tI和潛伏時(shí)間tD進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，讓金屬熔體在靜磁場(chǎng)或旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的條件下凝固，同時(shí)用溫度記錄儀記錄凝固冷卻曲線。永磁感應(yīng)器結(jié)構(gòu)如圖1b所示。永磁攪拌工藝分為連續(xù)式攪拌(PMS)和間歇式攪拌(Ⅰ-PMS)兩部分，其中，Ⅰ-PMS的磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)方式分為恒定方向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)(RMF-PSCD:the rotating magnetic field which is stirred in the pulse sequence of constant direction)和周期反轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)(RMF-PSAD: the rotating magnetic field which is stirred in the pulse sequence of alternating direction)兩種，其工藝參數(shù)如表1所示。后文未注明工藝參數(shù)時(shí)各種攪拌方式的默認(rèn)參數(shù)：RMR，ω=300 r/min;RMF-PSCD,ω=300 r/min,tI=1.2 s,tD=1.0 s;RMF-PSAD,ω=300 r/min,tI=1.2 s,tD=1.0 s。

鑄錠為直徑75 mm、高150 mm的圓柱。組織觀察以及性能檢測(cè)的試樣取自據(jù)鑄錠底部30 mm處，金相試樣在經(jīng)硫磷酸(38 mL的95%H2SO4+43 mL的85%H3PO4+19 mL的H2O)覆膜后在偏振光顯微鏡下觀察，以評(píng)估永磁攪拌對(duì)合金組織晶粒尺寸的影響。取樣位置及試樣尺寸如圖2所示。

圖2 取樣位置及尺寸Fig.2 Sampling position and sizes of tensile and DSC samples

2 結(jié)果與分析

2.1 永磁攪拌對(duì)α-Al相的影響

圖3所示的為AlSi9MnMg合金在不同轉(zhuǎn)速ω連續(xù)攪拌或無(wú)攪拌條件下凝固的微觀組織。由圖3可以看出，攪拌對(duì)合金的α-Al相有著顯著的細(xì)化作用，在施加旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)攪拌后，α-Al相的形貌發(fā)生了一系列的轉(zhuǎn)變，由最初粗壯發(fā)達(dá)的樹枝狀晶變?yōu)槎绦嗬m(xù)的枝晶組織，隨著磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)速率的增加，進(jìn)一步轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小的玫瑰狀等軸晶，且玫瑰狀晶的尺寸很大程度上取決于磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速率。不同攪拌速率下合金試樣α-Al相的平均晶粒直徑和二次枝晶臂間距如圖4a所示。靜磁場(chǎng)條件下凝固的顯微組織為粗大樹枝晶，其平均晶粒直徑約為453 μm。微觀組織中隨著PMS速率的增加而出現(xiàn)逐漸細(xì)小的玫瑰狀α-Al相，在300 r/min時(shí)得到的組織由大多數(shù)玫瑰花環(huán)狀的晶粒和一小部分橢球狀晶構(gòu)成，其平均晶粒直徑為162 μm，細(xì)化程度達(dá)到64.2%。

圖3 不同攪拌速度連續(xù)攪拌或無(wú)攪拌條件下凝固的微觀組織Fig.3 The microstructures solidified with various rotation speeds and those without PMS

AlSi9MnMg合金在不同旋轉(zhuǎn)時(shí)間tI和潛伏時(shí)間tD的恒定方向間歇式攪拌下凝固的合金微觀組織如圖5所示。從圖5可以看出，參數(shù)tI和tD的改變并不足以造成α-Al相形態(tài)學(xué)上的轉(zhuǎn)變，α-Al仍然呈玫瑰花環(huán)狀。圖5c為tI=1.2 s，tD=1.0 s的RMF-PSCD下試樣的微觀組織，分別與圖5a,b,d,e相比較可以發(fā)現(xiàn)，該條件下合金凝固組織中玫瑰狀α-Al晶粒更為細(xì)小，分布也更為均勻，這一現(xiàn)象也可以從圖4b中發(fā)現(xiàn)。

圖4 不同永磁攪拌方式和工藝參數(shù)下的晶粒尺寸Fig.4 The grain size solidified with various PMS patterns and parameters

在RMF-PSCD的旋轉(zhuǎn)時(shí)間tI為0.4 s，潛伏時(shí)間tD為1.0 s時(shí)，合金微觀組織的平均晶粒直徑為197 μm；當(dāng)潛伏時(shí)間tD恒定，旋轉(zhuǎn)時(shí)間tI延長(zhǎng)到1.2 s，其平均晶粒直徑和二次枝晶臂間距分別細(xì)化到181 μm和50 μm，細(xì)化程度60%；再將旋轉(zhuǎn)時(shí)間tI固定不變，潛伏時(shí)間tD延長(zhǎng)至2.0 s，則試樣的平均晶粒尺寸又會(huì)增加到205 μm，即旋轉(zhuǎn)時(shí)間tI的延長(zhǎng)和潛伏時(shí)間tD的縮短都存在使α-Al晶粒尺寸減小的傾向，而對(duì)于二次枝晶臂間距則存在相同的趨勢(shì)。

圖6為AlSi9MnMg合金在不同tI和tD的RMF-PSAD條件下凝固的微觀組織。由圖6可以看到，同RMF-PSCD相似，單方向的間歇式攪拌同樣不能通過(guò)改變工藝參數(shù)使α-Al相的形態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)變，但對(duì)微觀組織的尺寸大小及分布都存在明顯的影響規(guī)律，且這一規(guī)律與RMF-PSCD的也大致相同，如圖4b所示，對(duì)晶粒尺寸和二次枝晶臂間距最佳的細(xì)化效果同樣是在旋轉(zhuǎn)時(shí)間tI=1.2 s、潛伏時(shí)間tD=1.0 s的條件下得到的，分別為173 μm和48 μm。對(duì)比Ⅰ-PMS的兩種不同工藝，在同為tI=0.4 s，tD=1.0 s時(shí)，RMF-PSCD下的平均晶粒尺寸更小，但隨著旋轉(zhuǎn)時(shí)間的延長(zhǎng)，正反向交替旋轉(zhuǎn)下的晶粒尺寸減小的趨勢(shì)更大。同樣，隨著潛伏時(shí)間的增加，方向恒定的間歇式攪拌下，晶粒尺寸的粗化傾向相對(duì)平緩，二次枝晶臂間距也是如此。由此可得，從兩種不同工藝對(duì)α-Al晶粒尺寸和二次枝晶臂間距的影響程度來(lái)看，RMF-PSAD的攪拌方式對(duì)無(wú)論是旋轉(zhuǎn)時(shí)間tI還是潛伏時(shí)間tD的變化都更為敏感。

圖6 不同工藝參數(shù)RMF-PSAD下凝固的微觀組織Fig.6 The microstructures solidified with various parameters of RMF-PSAD

綜上所述，在Ⅰ-PMS單獨(dú)作用的工藝條件下，對(duì)α-Al晶粒尺寸的細(xì)化程度最高可以達(dá)到61.8%，稍遜于連續(xù)式攪拌的；但連續(xù)式攪拌條件下凝固的試樣存在大小不一的氣孔(圖7)，而Ⅰ-PMS工藝下的試樣上則沒(méi)有氣孔。這可能是由于合金在恒定方向連續(xù)式攪拌條件下凝固時(shí)，所產(chǎn)生的層流在金屬熔體溫度較低、粘度較高的階段將空氣卷入熔體，凝固后氣泡殘留在鑄錠中，從而產(chǎn)生氣孔缺陷；而間歇式攪拌所產(chǎn)生的湍流，則可以有效降低卷入氣體的傾向，在一定程度上消除鑄錠中的氣孔缺陷[11]。

圖7 PMS攪拌方式下凝固試樣上的氣孔Fig.7 The pores on the specimens solidified with PMS pattern

靜磁場(chǎng)或不同攪拌方式與細(xì)化劑AlTi5B1(添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%)聯(lián)合作用下合金的微觀凝固組織如圖8所示，其中兩種Ⅰ-PMS的工藝參數(shù)擇優(yōu)選取為旋轉(zhuǎn)時(shí)間tI=1.2 s、潛伏時(shí)間tD=1.0 s。圖8整體與圖3a,d、圖5c、圖6c相比，在永磁攪拌的基礎(chǔ)上添加AlTi5B1細(xì)化劑后對(duì)α-Al相的細(xì)化效果略優(yōu)于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的單獨(dú)作用的，且不同攪拌方式的細(xì)化程度在有無(wú)添加細(xì)化劑的情況下的變化趨勢(shì)大致相同，如圖4c為不同攪拌方式和細(xì)化劑聯(lián)合作用下α-Al相的平均晶粒直徑和二次枝晶臂間距，在細(xì)化劑單獨(dú)作用下，微觀組織得到細(xì)化，但仍然表現(xiàn)為粗大的樹枝狀晶，α-Al相的平均晶粒尺寸為331 μm，AlTi5B1細(xì)化劑單獨(dú)作用的細(xì)化效果大約為26.9%。圖8可以看到，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與細(xì)化劑聯(lián)合作用的效果遠(yuǎn)勝于細(xì)化劑單獨(dú)作用的效果，微觀組織被細(xì)化成更為細(xì)小的玫瑰狀等軸晶。施加300 r/min的連續(xù)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后，α-Al相的平均晶粒直徑和二次枝晶臂間距分別為134 μm和43.5 μm，與無(wú)熔體處理相比，PMF與AlTi5B1聯(lián)合作用的細(xì)化程度達(dá)到了70.4%，比細(xì)化劑單獨(dú)作用提高43.5%。

圖8 添加AlTi5B1細(xì)化劑和不同攪拌方式聯(lián)合作用下的凝固組織Fig.8 The solidification structure under the combined action of AlTi5B1 refiner and various stirring patterns

在Ⅰ-PMS工藝下，周期性反轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)細(xì)化效果稍強(qiáng)于恒定方向間歇式攪拌的，但仍然弱于連續(xù)式攪拌的，這一規(guī)律也與未添加細(xì)化劑時(shí)的變化趨勢(shì)相同。α-Al相分別在RMF-PSCD和RMF-PSAD下細(xì)化到151 μm和139 μm，由此可得，在周期反轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)時(shí)間tI=1.2 s、潛伏時(shí)間tD=1.0 s時(shí)，Ⅰ-PMS工藝與細(xì)化劑的聯(lián)合作用對(duì)平均晶粒尺寸的細(xì)化程度可以達(dá)到最高，細(xì)化程度為69.3%。

2.2 永磁攪拌對(duì)共晶硅相的影響

圖9為不同攪拌速度ω的攪拌方式與Ca元素(添加w(Ca)=0.12%，Ca元素是以Al-12Ca中間合金的形式添加，加入后保溫孕育20 min進(jìn)行澆鑄)聯(lián)合作用下合金的微觀組織。從圖9可以觀察到細(xì)小的共晶硅相，整體形態(tài)存在明顯變化，由粗大的板條狀或針狀組織演變?yōu)榧?xì)小短圓的共晶硅顆粒，變質(zhì)后的共晶硅應(yīng)力集中小，可以極大程度上消除板片狀共晶硅對(duì)合金基體的割裂作用，對(duì)合金力學(xué)性能尤其是伸長(zhǎng)率有著極大的提升[16]。此外，從圖9可以看出，RMF對(duì)變質(zhì)后的共晶硅尺寸同樣存在一定程度上的細(xì)化作用，且隨著攪拌速度的增加，RMF的細(xì)化效果增強(qiáng)。圖10為不同工藝下共晶硅相的尺寸統(tǒng)計(jì)。由圖10可知，共晶硅尺寸隨著攪拌轉(zhuǎn)速的提高而細(xì)化，共晶硅相的平均長(zhǎng)度隨著磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)速度的增加而不斷減小，由靜磁場(chǎng)時(shí)的4.92 μm降低到在RMF(300 r/min)時(shí)的3.55 μm。除了平均長(zhǎng)度可以作為評(píng)估共晶硅相尺寸變化的標(biāo)準(zhǔn)，共晶硅顆粒的圓度值和長(zhǎng)徑比也是重要的評(píng)判指標(biāo)。從圖10 g中可以看出，共晶硅的圓度值和長(zhǎng)徑比也都與硅相平均長(zhǎng)度的變化趨勢(shì)大體相同，都在RMF、ω=300 r/min處取得最佳的細(xì)化效果。其中，硅相圓度值R的表達(dá)式為

圖9 Ca和不同攪拌方式聯(lián)合作用下的共晶硅相形貌Fig.9 The eutectic Si phase under the combined actions of Ca and various stirring patterns

圖10 Ca和不同攪拌方式聯(lián)合作用對(duì)共晶硅相形態(tài)的影響Fig.10 The effect of various stirring patterns and Ca on the morphology of eutectic Si phase

R=C2/(4πA)

(1)

式中：

C—共晶硅相的周長(zhǎng)；

A—共晶硅相的面積。

在RMF工藝下，共晶硅相的圓度值和長(zhǎng)徑比分別從2.32和2.74下降到1.89和2.44。圓度值和長(zhǎng)徑比越接近于1，表示共晶硅顆粒越趨向于圓形，對(duì)合金性能的提高越有利。此外，在不同攪拌方式下，共晶硅尺寸及形態(tài)上的演變趨勢(shì)同α-Al相的相似，RMF-PSAD工藝的細(xì)化效果要略強(qiáng)于RMF-PSCD的，前者可以將共晶硅相尺寸細(xì)化到3.88 μm，后者則最多可細(xì)化至4.01 μm。而共晶硅顆粒的圓整度也是RMF-PSAD工藝的更好，其圓度值和長(zhǎng)徑比分別為2.05和2.5。由此可得，無(wú)論α-Al相還是共晶硅相都是在ω=300 r/min的恒定方向連續(xù)攪拌條件下達(dá)到最好的細(xì)化效果。

2.3 永磁攪拌對(duì)合金力學(xué)性能的影響

圖11顯示了對(duì)不同攪拌方式和AlTi5B1細(xì)化劑聯(lián)合作用下的合金的力學(xué)性能。從圖11可以看出，連續(xù)攪拌條件下，合金的硬度、屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率相比未施加攪拌的合金都稍有提高，分別從74.8 HV、97.2 MPa、160.0 MPa和2.42%提升至91.4 HV、97.9 MPa、167.7 MPa和3.02%。這主要是PMS對(duì)α-Al相的細(xì)化作用所致，合金強(qiáng)度隨著平均晶粒直徑的減小而提高[17]。單從微觀組織的角度來(lái)看，連續(xù)攪拌的初生α-Al相和共晶硅相的形態(tài)和尺寸分布都優(yōu)于Ⅰ-PMS工藝的，因此應(yīng)在連續(xù)式攪拌下得到最優(yōu)的性能，在合金硬度的變化趨勢(shì)上可以看到這一點(diǎn)，在RMF-PSCD和RMF-PSAD工藝下試樣的硬度分別為86.5 HV、88.6 HV，都略低于連續(xù)式攪拌工藝下的，符合Hall-Petch公式；但相對(duì)Ⅰ-PMS工藝來(lái)說(shuō)，連續(xù)式攪拌對(duì)于力學(xué)性能的提高幅度有限，間歇攪拌試樣的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率各方面都要高于連續(xù)式攪拌的。這可能是因?yàn)檫B續(xù)式攪拌下鑄錠中存在的氣孔缺陷所造成的，氣孔缺陷處會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力集中，成為裂紋擴(kuò)展源，嚴(yán)重降低合金的力學(xué)性能，尤其是降低伸長(zhǎng)率，因此在有利于消除氣孔缺陷的Ⅰ-PMS工藝下可以獲得更高的綜合力學(xué)性能；將兩種Ⅰ-PMS工藝進(jìn)行對(duì)比，可以明顯看出RMF-PSAD工藝對(duì)合金的各項(xiàng)性能都有更好地提高效果，且效果顯著，合金的屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率分別達(dá)到了100.9 MPa、194.7 MPa和5.54%。

圖11 細(xì)化劑和不同攪拌方式聯(lián)合作用對(duì)合金的力學(xué)性能的影響Fig.11 The effect of various refining patterns and refiner on the mechanical properties of alloy

3 討 論

通過(guò)圖3所示的樹枝晶碎片可以推斷，在凝固初期，攪拌所引起的金屬液對(duì)流致使熔體外層形成的樹枝晶在生長(zhǎng)過(guò)程中斷裂，隨著攪拌卷入熔體心部，促進(jìn)了等軸晶的形成，如圖12所示，被熔體中心的高溫金屬液熔化成玫瑰狀等軸顆?；驒E球狀顆粒，如果攪拌速度足夠快，則部分碎片甚至?xí)D(zhuǎn)變?yōu)榍蛐巍?/p>

圖12 RMF凝固過(guò)程中微觀組織演變示意圖Fig.12 Schematic diagram of microstructure evolution during solidification with RMF

RMF對(duì)α-Al相的細(xì)化機(jī)制已有不少研究，普遍認(rèn)為RMF的細(xì)化是因?yàn)樾纬傻闹槠岣吡诵魏寺?，而現(xiàn)有細(xì)化理論的分歧主要集中在永磁攪拌是如何破碎枝晶組織這一問(wèn)題上。1991年，F(xiàn)leming總結(jié)了兩種假說(shuō)來(lái)描述枝晶組織被PMS破壞并演變?yōu)榫Ш说倪^(guò)程，分別為枝晶折斷和枝晶熔斷理論，其中前者認(rèn)為枝晶斷裂是由于金屬液流動(dòng)所產(chǎn)生的剪切應(yīng)力折斷了枝晶臂，而后者則認(rèn)為是由于熔體心部的高溫金屬液導(dǎo)致枝晶臂根部重熔引起的[18]。

除枝晶斷裂外，還有很多促進(jìn)成核的因素。有研究認(rèn)為，晶核的增殖得益于RMF對(duì)結(jié)晶器壁附近晶核的均勻作用，而不是枝晶破碎或重熔，他們認(rèn)為在金屬液澆入模具后，與模具接觸的瞬間由于激冷作用產(chǎn)生大量的等軸晶，而這些等軸晶，由于和熔體之間的較大的電導(dǎo)率差距，導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用在它們身上的電磁力也存在一定的差別，這一差別使其均勻地分布到整個(gè)熔體中[11,19]。此外，RMF引起的溫度場(chǎng)變化同樣起到促進(jìn)作用，如圖13所示的凝固冷卻曲線，Ⅰ-PMS將合金凝固的共晶溫度從571.6 ℃降低到567.8 ℃，這使熔體在更高的過(guò)冷度下結(jié)晶，有助于提高形核率，并且共晶反應(yīng)時(shí)間的縮短抑制了晶核的生長(zhǎng)趨勢(shì)。而連續(xù)式攪拌則將共晶溫度進(jìn)一步降低至562.3 ℃，且共晶反應(yīng)時(shí)間更短，這意味著更高的形核率和更短的晶粒長(zhǎng)大時(shí)間，可能也因此連續(xù)式RMF工藝的細(xì)化效果要強(qiáng)于Ⅰ-PMS工藝的，而RMF-PSAD工藝細(xì)化效果強(qiáng)于恒定方向間歇式攪拌的原因可能是由于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的周期性反轉(zhuǎn)使得熔體中心的高溫金屬液更容易對(duì)凝固前沿生成的枝晶組織進(jìn)行沖刷，并將折斷或熔斷的枝晶碎片帶入未凝固的金屬液中，成為異質(zhì)形核的核心，促進(jìn)凝固組織的細(xì)化。此外，PMS有利于凝固前沿的液相中溶質(zhì)的均勻分布，使成分過(guò)冷度增大，從而促進(jìn)等軸晶的形成[20-21]。

圖13 合金凝固過(guò)程中記錄的冷卻曲線Fig.13 Cooling curves recorded during solidification of the alloy

4 結(jié) 論

1)永磁攪拌促進(jìn)AlSi9MgMn合金凝固時(shí)熔體流動(dòng)，使共晶溫度降低、共晶時(shí)間縮短，通過(guò)影響晶粒的形核長(zhǎng)大機(jī)制細(xì)化合金微觀組織。

2)AlSi9MgMn合金在攪拌速度ω=300 r/min時(shí)得到最細(xì)的玫瑰狀初生相，在與細(xì)化劑聯(lián)合作用下的平均晶粒直徑可細(xì)化至134 μm，共晶硅相尺寸和分布也得到優(yōu)化。

3)Ⅰ-PMS工藝可以很好地改善AlSi9MgMn合金在PMS工藝下產(chǎn)生的鑄造缺陷，并在旋轉(zhuǎn)時(shí)間tI=1.2 s、潛伏時(shí)間tD=1.0 s的RMF-PSAD工藝鑄造合金獲得最佳的力學(xué)性能，屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率分別達(dá)到100.9MPa、194.7MPa和5.54%。

4)Ⅰ-PMS工藝可以通過(guò)靈活改變旋轉(zhuǎn)時(shí)間和潛伏時(shí)間控制鑄錠的性能，降低生產(chǎn)成本。