十九世纪以来，随着科学技术的高速发展，金属材料的消耗与日俱增，传统金属矿产资源的日益枯竭及世界能源与环境等问题的日益突出，因此对材料的使用提出了更高的要求．镁合金因在轻量性、比强度、比刚度、导热导电性、阻尼减震性、加工成型性、电磁屏蔽性及可回收性等方面具有独特的优势，受到了越来越多的关注，而广泛应用于航空、军事、交通及3C领域中[1-3]．由于雷达外壳在整个雷达系统中占有重要位置，其质量的好坏直接影响着信号探测的灵敏度．选用AE44稀土镁合金做雷达外壳材料，在起到轻量化作用的同时，其优异的强度和韧性可满足雷达外壳的工作要求．

1 试验部分

1.1 试 样

试样为雷达外壳，其原料为AE44镁合金，成分列于表1．

表1 AE44合金的化学成分

Table 1 Chemical composition of magnesium alloy

组成AlCeLaMnCaSiFeNiMg含量w/%3.8962.2721.4790.2440.1250.0160.0040.003余量

用3550 t大型镁合金热室压铸设备，浇注AE44镁合金雷达外壳压铸件．雷达外壳为八边形复杂薄壁件，边长为330 mm，凸起圆台最大外缘直径720 mm，最大壁厚5 mm，最小壁厚3 mm，表面凸起圆台和加强筋较多，零件三维模型如图1所示．

海带 性寒、味咸，具有消痰平喘、排毒通便等功效。海带中的碘化物被人体吸收后，可加速炎症渗出物的排除，并有降血压、防止动脉硬化、促进多种有害物质排泄的作用。海带中还含有一种叫作硫酸多糖的物质，该物质能够吸收血液中的胆固醇，并把它们排出体外，使血液中的胆固醇保持正常水平。

图1 雷达外壳三维模型 (a)上表面；(b)下表面 Fig.1 Radar shell 3D model (a) upper surface；(b)under surface

1.2 试验方案

由于铸件结构较复杂，生产工艺参数若把握不精确，会造成铸件表面缺陷较多，主要出现浇注不足、裂纹和变形等缺陷．缺陷主要出现在铸件加强筋处，通过切取铸件缺陷易产生的同一部位本体试样，来研究工艺参数对其组织和性能的影响．

采用正交试验研究浇注温度、模具温度及压射速率三个工艺参数对AE44镁合金雷达外壳压铸件力学性能的影响，因素和水平的选取如表2所示．

表2 因素和水平

Table 2 Factors and levels

水平因素浇注温度/℃模具温度/℃压射速率/(m·s-1)ABC16601803.026802003.537002204.0

1.3 仪 器

用型号为XRF-1800X的射线荧光光谱仪，对AE44雷达外壳本体试样进行元素定量分析；用型号为HB-3000B布氏硬度计，测试AE44雷达外壳的宏观硬度；用型号为CMT5105电子万能试验机，测试试样的拉伸性能；用型号为MR2000型金相显微镜，观察试样的显微组织；用型号为D/MAX2500V的X射线衍射仪，对试样的物相组成进行分析；用型号为JSM-6490LV扫描电子显微镜拍试样扫描照片，并且用与之匹配的INCA能谱仪对相应位置进行成分定性和定量分析．

2 结果与分析

2.1 正交试验结果

表3为试样力学性能正交试验结果．由表3可知：各因素影响顺序为浇注温度>压射速率>模具温度，其中浇注温度(所选温度范围内)对试验结果影响最大，模具温度(所选温度范围内)对试验结果影响最小；A2B1C2方案是最佳的工艺方案，即浇注温度为680 ℃、模具温度为180 ℃、压射速率为3.5 m/s，此时试样的力学性能最佳，抗拉强度达到235 MPa、延伸率达到5.25%、硬度为81.3 HBS．

表3 正交试验结果

Table 3 Orthogonal test results

编号因素ABC空列σb/MPaδ/%硬度(HBS)111111983.9868.2212222264.3874.731333215 4.7569.5

续表3

编号因素ABC空列σb/MPa這/%硬度(HBS)421232355.2581.3522312305.1678.3623122104.9873.9731322084.1570.2832132183.7874.7933212054.1274.3K10.75960.77240.78530.7972K20.68490.73990.69120.7615K30.86960.80090.83280.7515各因素水平指标求和K1/30.25320.25740.26180.2657K2/30.22830.24660.23040.2538K3/30.28990.26700.27760.2518各因素水平指标和的平均值极差0.06160.02040.04720.0139———

2.2 工艺参数对雷达外壳压铸件组织及性能的影响

图7为浇注温度680 ℃、模具温度200 ℃时，压射速率对外壳力学性能的影响．从图7可见：压射速率由3.0 m/s升到3.5 m/s时，试样力学性能得到明显提高；压射速率超过3.5 m/s时，各力学性能指标突然下降．分析其原因，这是由于较高的压射速率可以消除铸件内部大量的缩松缩孔、气孔等缺陷，从而提高试样组织的致密度，进而使试样的力学性能提高；而压射速率过高时，则会导致压铸过程中卷气现象严重，使气孔率增加，从而降低了外壳压铸件的力学性能．综合考虑，雷达外壳压铸件的压射速率在3.5 m/s较为适宜．

图6为不同压射速率下雷达外壳试样的显微组织．从图6可见：压射速率较高时，可以提高试样组织致密度、细化晶粒，使得晶粒均匀圆整；但压射速率过高时，则会使气孔率增加．

图9为最佳参数下制备的雷达外壳压铸件不同位置本体试样的扫描照片．从图9可见，通过能谱分析，合金组织析出相主要是Al2RE相和Al11RE3相，其中亮白色颗粒和亮白色棒状颗粒为Al2RE相，而且含量较多，亮白色针状颗粒为Al11RE3相[6-7]．XRD分析结果与能谱分析结果相一致，这些铝稀土相具有熔点高、硬度大的特点，可有效地阻碍晶界滑动与裂纹扩展，大大地提高了合金力学性能．

图8为最佳参数下制备的雷达外壳压铸件本体试样的XRD图．从图8可以看出， AE44镁合金由三个相组成，分别为α-Mg相、Al2RE相和Al11RE3相，其中Al11RE3相出现的峰最少，表明在组织中其含量较低．

在病床上，我又记起了那个被撞的午后。我要穿过幸福大街去找吴小哥。那是我的工作。说起来，也就是陪吴小哥扯扯闲篇，说说村里的风土人情。吴小红打来电话时，佟老板刚刚离开，我正在鱼塘的别墅里生气（你别笑，我说的别墅不过是鱼塘边的一间小屋，只有一张吊床，一只马扎，一张跛了腿的旧方桌，一把油腻的看不出本色的老式茶壶）。

图2 浇注温度对外壳显微组织的影响 (a)660 ℃；(b)680 ℃；(c)700 ℃ Fig.2 Effect of casting temperature on microstructure of the shell

综上所述，高中阶段的学生正处于学习最紧张的状态，而且涉及到的学习科目多，容易使学生产生厌学的情绪。特别是高中数学学科，由于知识内容复杂、抽象，学生在学习的过程中难度大，容易引起学生的反感，因此还需要加强对高中数学教学中情感教学的重视，在教学内容和方式中融入情感因素，激发学生的兴趣，使学生获得良好的情感体验，认识到数学学科的魅力，提升高中数学教学的质量和效率，发挥情感教学的作用。

图3 浇注温度对外壳力学性能的影响 (a)抗拉强度；(b)断后延伸率；(c)硬度 Fig.3 Effect of casting temperature on mechanical properties of the shell

2.2.2 模具温度

在浇注温度为680 ℃、压射速率为3.5 m/s 条件下，研究模具温度对外壳的显微组织及力学性能的影响．图4为不同模具温度下雷达外壳试样的显微组织．从图4可见，当模具温度较低时，由于冷速过快，使压铸件表面快速凝固而形成激冷层，出现表面细晶区；温度达到200 ℃时，晶粒变得均匀细小、圆整；当模具温度达到220 ℃时，液态金属冷却变慢，使温度梯度变平缓而形成粗晶区[5]．

图4 模具温度对外壳显微组织的影响 (a)180 ℃ ；(b)200 ℃；(c)220 ℃ Fig.4 Effect of mold temperature on microstructure of the shell

图5为模具温度对外壳的力学性能影响．从图5可见：当模具温度为180～200 ℃时，随着模具温度的升高，抗拉强度和伸长率明显得到提高，而硬度却下降；当模具温度超过200 ℃时，各项力学性能指标均开始下降．分析其原因，由于模具温度直接影响着模具的激冷能力，温度较低时会使压铸件表面冷速过快，形成薄层等轴晶粒区，故硬度较高；而当模具温度过高时，激冷效果度差，硬度下降，同时也增大铸件和模具之间的粘着力，难于脱模，易造成粘模拉伤，进而降低铸件力学性能．考虑试验规模及设备误差，在试验可选温度范围内选择模具温度为200 ℃较适宜．

2.2.3 压射速率

在浇注温度为680 ℃、模具温度为200 ℃条件下，研究压射速率对外壳的显微组织及力学性能的影响．

2.2.1 浇注温度

Arrhenius模型能很好的描述蜂蜜黏度-温度、黏度-含水量以及黏度-温度-含水量的关系，可以通过公式μ=exp((12.779-0.205 4t)-(0.440 9-0.004 6t)·W)来大致计算出不同含水量的蜂蜜在5 ℃～25 ℃范围内的黏度值。

图5 模具温度对外壳力学性能的影响 (a)抗拉强度；(b)断后延伸率；(c)硬度 Fig.5 Effect of mold temperature on the mechanical properties of the shell

图6 压射速率对外壳组织性能的影响 (a)3.0 m/s；(b)3.5 m/s；(c)4.0 m/s Fig.6 Effect of injection speed on the microstructure of the shell structure

在正交试验优化的基础上，通过固定两个工艺参数在最佳水平，研究另一个参数对AE44镁合金雷达外壳组织和性能的影响．

图7 压射速率对外壳力学性能的影响 (a)抗拉强度；(b)断后延伸率；(c)硬度 Fig.7 Effect of injection rate on the mechanical properties of the shell

综上所述，当浇注温度680 ℃、模具温度200 ℃、压射速率3.5 m/s时，AE44镁合金雷达外壳压铸件力学性能与组织最佳，其中σb为245 MPa，δ为5.48%，硬度值为79.6HBS．

2.3 物相分析

图2为不同浇注温度下雷达外壳试样的显微组织．从图2可见，当浇注温度处于660 ℃时，合金显微组织呈现较多的树枝晶，晶粒大小不均匀；当温度处于680 ℃时，树枝晶明显减少，晶粒变得细小、圆整，并且无组织缺陷；当温度达到700 ℃时，晶粒变得粗大，并且出现严重的缩孔．分析其原因，浇注温度过低不利于充型，易产生冷隔、充型不满等缺陷；而当浇注温度过高时，易产生飞溅、毛刺，以及在压铸件内形成严重的缩孔、疏松等缺陷．

在模具温度为180 ℃，压射速率在3.5 m/s的条件下，研究浇注温度对外壳的显微组织及力学性能的影响．

图3为浇注温度对外壳力学性能的影响．从图3可见，当浇注温度为660～680 ℃时，随着浇注温度的升高，试样抗拉强度、表面硬度和伸长率均得到明显地提高；当浇注温度高于680 ℃时，其各项力学性能指标均降低．分析其原因，在保证压铸成形的浇注温度下，随着浇注温度的升高，合金的流动性增强，易于获得较好的力学性能；而当浇注温度过高时易出现缺陷，并且加重对压铸型的热冲击[4]，从而降低了铸件的力学性能，使铸件质量恶化．综合考虑，雷达外壳压铸件浇注温度为680 ℃较为适宜．

图8 最佳参数下所制备试样的XRD图 Fig.8 XRD pattern of the sample prepared under the optimal parameters

图9 本体试样扫描照片 (a)位置1；(b)位置2 Fig.9 Sample body scan photos (a)position1；(b) position2

3 结 论

(1)浇注温度在660～680 ℃时，随着浇注温度的升高，树枝晶减少，晶粒变得均匀圆整，各力学性能指标均得到提高；浇注温度高于680 ℃时，晶粒逐渐变得粗大，出现严重缩孔，力学性能也随之下降．雷达外壳压铸件最佳的浇注温度为680 ℃．

油井工作参数优化的主要对象是“泵径、冲程、冲次、下泵深度”，合理设置这些参数不但可以使油井产量最大化，而且还可以保证工作效率最合理，从而实现油井的合理开采。经过油田生产科研人员多年研究，建立全合租、多指标、逆向迭代计算的设计思路，简化优化经验公式，实现由过去烦琐的抽油系统效率计算和拟合计算向“工程师法”设计计算的转变，更加实用。

(2)模具温度在180～200 ℃时，模具温度较低，靠近模具壁的薄层金属液产生极大的过冷度，使压铸件表面快速凝固，形成薄层等轴晶粒区，试样力学性能较好；模具温度超过200 ℃时，激冷效果降低，硬度下降幅度增大，试样的力学性能随之下降．雷达外壳压铸件最佳的模具温度为200 ℃．

变文属于民间文学兼有口头性特点的文学样式，在相关变文作品里有大量运用情节、套语、散韵相间、短语程式化的艺术表达，它主要起到简洁、有效表达和诗化作用，使艺人在说唱过程中便于吸引听众注意力，并带来审美快感。变文中的程式，就是指在变文中不止一次地出现的一些较为固定的表达手段、情节内容。[7]这些程式形式呈现重复性，并且与作品的内容相依存、相一致。

(3)压射速率在3.0～3.5 m/s时，随着压射速率的提高，铸件内缩松缩孔、气孔等缺陷大大减少，从而提高了组织致密度和力学性能；压射速率超过3.5 m/s时，压铸过程中卷气现象严重，增加了气孔率，降低了铸件质量．雷达外壳压铸件最佳压射速率为3.5 m/s．

(4)AE44合金组织主要由α-Mg和Al2RE相、Al11RE3相组成，其中亮白色颗粒与亮白色棒状颗粒为Al2RE相，亮白色针状颗粒为Al11RE3相，铝稀土相的存在能有效阻碍晶界滑动与裂纹扩展，从而提高合金的力学性能．

（4）缺乏项目开发经验。例如计算机专业的学生，大一已经学过程序设计语言，到大二已经可以进行实际开发实践，大多缺乏的是感兴趣的项目。对理工科学生来说，除了学业成绩，项目开发经验是招聘单位看重的另一个方面，也是学生能力的集中表现。

参考文献：

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[2] ZHANG Jinghuai, LIU Shujuan, LENG Zhe,et al. Microstructures and mechanical properties of heat-resistant HPDC Mg-4Al-based alloys containing cheap misch metal[J]. Materials Science and Engineering A, 2011, 528: 2670-2677.

[3] ZHU S M，ABBOTT T B, GIBSON M A, et al. The influence of minor Mn additions on creep resistance of die-cast Mg-Al-RE alloys[J]. Materials Science & Engineering A, 2017, 682: 535-541.

[4]刘志勇, 许庆彦, 柳百成. 压铸工艺对镁合金组织性能影响的研究[J]. 铸造, 2004, 53(8): 652-654.

[5]于海朋, 王峰, 于宝义, 等. 工艺参数对压铸AM50组织和力学性能的影响[J].铸造, 2004, 53(8): 645-648.

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