鎂合金在汽車工業(yè)中應用十分廣泛,AM60鎂合金主要應用在座椅框架、儀表盤基座和發(fā)動機閥蓋等重要零部件上,但由于AM60鎂合金高溫蠕變性能較差,因而只能在150℃以下使用。高溫蠕變性能已經(jīng)成為AM60鎂合金發(fā)展遭遇的“瓶頸”,如何提升AM60鎂合金高溫蠕變性能是當下亟待解決的關鍵科學問題。針對鎂合金蠕變行為研究發(fā)現(xiàn),原子擴散、位錯運動和晶界滑移是鎂合金的主要高溫蠕變機制。此外,晶界上低熔點的共晶相的穩(wěn)定性也顯著影響鎂合金蠕變性能。本文以AM60鎂合金為研究對象,開展鎂合金蠕變機制研究,在此基礎上采用合金元素復合改性的方法提升AM60鎂合金抗蠕變性能。AM60鑄造鎂合金在150℃和175℃下主要為晶界滑移型蠕變,熱穩(wěn)定性差的共晶相有利于晶界滑移,這是AM60合金高溫性能差的主要原因。稀土Ce改性提升了AM60鎂合金高溫蠕變性能。基于固溶強化原理,添加1.0 wt.%的稀土Ce強烈抑制了合金中熱穩(wěn)定性差的β-Mg₁₇Al₁₂相形成,并在基體中析出強度高且熱穩(wěn)定性好的細針狀Al11Ce3相,阻礙和減緩了蠕變過程中的晶界滑移,使AM60-1Ce合金的穩(wěn)... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：149 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 鎂合金特性
        1.2.1 鎂和鎂合金
        1.2.2 鎂合金的優(yōu)點
        1.2.3 鎂合金的缺點
    1.3 鎂合金發(fā)展
        1.3.1 鎂合金的分類
        1.3.2 鎂合金的應用
        1.3.3 稀土鎂合金的特點
    1.4 鎂合金蠕變
        1.4.1 材料的蠕變
        1.4.2 蠕變變形及斷裂機理
        1.4.3 鎂合金的抗蠕變強化
    1.5 抗蠕變鎂合金的研究現(xiàn)狀和應用
        1.5.1 Mg-Al系合金
        1.5.2 Mg-Zn系合金
        1.5.3 Mg-Re系合金
    1.6 選題意義和主要研究內(nèi)容
        1.6.1 選題意義
        1.6.2 主要研究內(nèi)容
第2章 實驗設備及方法
    2.1 引言
    2.2 實驗合金的制備
        2.2.1 實驗合金的成分設計
        2.2.2 實驗合金的熔煉制備
        2.2.3 熱處理過程
        2.2.4 熱擠壓試樣的制備
    2.3 合金組織觀察和分析
        2.3.1 金相顯微觀察(OM)
        2.3.2 掃描電鏡顯微觀察(SEM)
        2.3.3 X-射線衍射物像分析(XRD)
        2.3.4 差示掃描量熱法(DSC)
    2.4 合金的性能測試
        2.4.1 顯微硬度
        2.4.2 宏觀硬度
        2.4.3 室溫拉伸
        2.4.4 高溫蠕變
第3章 Ce、Ca對 AM60 微觀組織和力學性能的影響
    3.1 引言
    3.2 合金成分測定
    3.3 Ce對 AM60-1Ce鎂合金微觀組織和力學性能的影響
        3.3.1 稀土Ce對 AM60-1Ce鎂合金微觀組織的影響
        3.3.2 稀土Ce對 AM60-1Ce鎂合金力學性能的影響
    3.4 Ca對 AM60-1Ce-xCa鎂合金微觀組織和力學性能的影響
        3.4.1 堿土Ca對 AM60-1Ce-xCa鎂合金顯微組織的影響
        3.4.2 堿土Ca對 AM60-1Ce-xCa鎂合金力學性能的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 Ce、Ca對 AM60 鎂合金高溫蠕變性能的影響
    4.1 引言
    4.2 Ce對 AM60-1Ce鎂合金高溫蠕變性能的影響
    4.3 Ca對 AM60-1Ce-xCa鎂合金高溫蠕變性能的影響
    4.4 Ce、Ca對 AM60 系列鎂合金高溫蠕變機制的影響
        4.4.1 AM60 鎂合金的高溫蠕變機制
        4.4.2 AM60-1Ce鎂合金的高溫蠕變機制
        4.4.3 AM60-1Ce-1.5Ca鎂合金的高溫蠕變機制
    4.5 本章小結(jié)
第5章 熱處理對AM60-1Ce-xCa系列鎂合金的影響
    5.1 熱處理工藝
    5.2 熱處理對AM60-1Ce-xCa合金顯微組織的影響
        5.2.1 T4 處理對合金顯微組織的影響
        5.2.2 T6 處理對合金顯微組織的影響
    5.3 熱處理對合金力學性能的影響
        5.3.1 熱處理對合金常溫拉伸性能的影響
        5.3.2 熱處理對AM60-1Ce-1.5Ca鎂合金硬度的影響
    5.4 熱處理對AM60-1Ce-1.5Ca鎂合金高溫蠕變性能的影響
    5.5 本章小結(jié)
第6章 Gd對 AM60-1Ce-1.5Ca鎂合金微觀組織的影響
    6.1 引言
    6.2 稀土Gd對 AM60 鑄造鎂合金微觀組織的影響
        6.2.1 AM60-1Ce-1.5Ca-xGd鑄態(tài)鎂合金的微觀組織
        6.2.2 AM60-1Ce-1.5Ca-xGd鑄態(tài)鎂合金的常溫力學性能
    6.3 稀土Gd對 AM60-1Ce-1.5Ca熱擠壓態(tài)鎂合金組織的影響
        6.3.1 AM60-1Ce-1.5Ca-xGd熱擠壓態(tài)鎂合金的微觀組織
        6.3.2 AM60-1Ce-1.5Ca-xGd熱擠壓態(tài)鎂合金的常溫力學性能
    6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論
參考文獻
作者簡介及學術成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3426557