鎂合金是實(shí)際應(yīng)用中密度最小的金屬結(jié)構(gòu)材料，具有高比強(qiáng)度、優(yōu)良的切削加工性能和減振阻尼性等一系列優(yōu)點(diǎn)，在汽車、航空航天領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛。Mg-Zn-Y合金是在Mg-Zn系合金的基礎(chǔ)上添加少量稀土元素Y而發(fā)展形成的一種新型鎂合金，該合金組成相變化復(fù)雜，至今人們?nèi)晕闯浞至私庠诟鞣N制備條件下，該合金系的顯微組織、相組成和力學(xué)性能的關(guān)系。目前，90%左右的商用鎂合金零部件都是壓鑄件，金屬型離心鑄造可提供較快的凝固速度，顯著細(xì)化合金的凝固組織，使成分均勻化、增大固溶度或形成新的亞穩(wěn)定相，大幅度提高鎂合金的力學(xué)性能、加工性和耐蝕性。本文研究了金屬型離心鑄造和重力鑄造Mg-6%Zn-1%Y-0.5%Zr(ZW61,wt%)合金的凝固組織和力學(xué)性能，為了解該合金系顯微組織、相組成及其對力學(xué)性能的影響提供參考。
試驗(yàn)所選合金的名義成分為Mg-6%Zn-1%-0.5%Zr(wt%)。將純Mg(99.9%)用低碳鋼坩堝在井式電阻爐中熔化，然后依次加入純Zn(99.9%)、純Y(99.9%)和Mg-30%Zr(wt%)中間合金。熔體經(jīng)過精煉和保溫后，澆注到鑄型當(dāng)中。鑄型為45號鋼金屬型，內(nèi)腔尺寸為Φ300mm×300mm。離心機(jī)為J556型立式離心鑄造機(jī)，調(diào)速電機(jī)功率15KW，電機(jī)轉(zhuǎn)速0～1500r.p.m。常規(guī)金屬型澆注完畢，靜置后冷卻至室溫，得到普通凝固的金屬型鑄件。取樣分析后，化學(xué)成分分別為（質(zhì)量百分比，%）：5.74Zn，1.07Y，0.41Zr，余量為Mg。
離心鑄造ZW61合金鑄件的晶粒較金屬型重力鑄造鑄件明顯得到細(xì)化；第二相的面積分?jǐn)?shù)較金屬型鑄件的要??；共晶轉(zhuǎn)變L→α-Mg+W和共析轉(zhuǎn)變L+W→α-Mg+I被抑制，I、W相減少，形成以過飽和初生相α-Mg為主的凝固組織。與金屬型鑄件相比，離心鑄造ZW61合金鑄件拉伸屈服強(qiáng)度從約90MPa提高到約124MPa，提高了約37.8%；抗拉強(qiáng)度(σb)從約168MPa提高到約220MPa，提高了近31%；伸長率從6.2%提高到10.4%。斷口出現(xiàn)少許韌窩，纖細(xì)裂紋減少，顯示塑性得到了明顯改善。