發(fā)布時(shí)間：2017-09-17 08:16

  本文關(guān)鍵詞：鑄造鎂合金晶粒細(xì)化的研究

  更多相關(guān)文章： AZ91和AZ31鎂合金 晶粒細(xì)化 稀土元素 Al-4Ti-B Al-5Ti-0.8C

【摘要】：雖然鎂合金一直被人廣泛認(rèn)為是一種比較有優(yōu)勢(shì)的合金材料,但是在力學(xué)性能方面的劣勢(shì)卻促使鎂合金在實(shí)際應(yīng)用中大不如鋁合金,因而,為了拓寬鎂合金在工業(yè)等各領(lǐng)域里的實(shí)際應(yīng)用范圍,探求比較好的晶粒細(xì)化劑以及合適的成型方法是急需解決的問(wèn)題。目前在AM6、AZ31和AZ91這幾種鎂合金上,關(guān)于鎂合金晶粒細(xì)化的研究比較多。所運(yùn)用的細(xì)化劑大多是Al-Ti-B和稀土Y、La,而對(duì)于AZ91和AZ31鎂合金晶粒細(xì)化的研究則缺少系統(tǒng)的探索,并且采用Al-Ti-C、Al-Ti-B、稀土Sm、Gd、Y等進(jìn)行對(duì)比研究更為少見(jiàn)。為了研究Al-4Ti-B、Al-5Ti-0.8C和稀土元素分別對(duì)鎂合金晶粒的影響,在覆蓋劑及惰性氣體的保護(hù)下熔煉AZ91和AZ31合金,并在鎂合金熔化的時(shí)候分別加入Al-4Ti-B、Al-5Ti-0.8C和稀土中間合金,制備鎂合金試樣。對(duì)比了加入細(xì)化劑前后,在不同添加量下的鎂合金晶粒大小,采用硬度測(cè)試和拉伸測(cè)試對(duì)合金進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試,通過(guò)比較加入不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的細(xì)化劑,合金性能的變化走勢(shì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,Al-4Ti-B,Al-5Ti-0.8C的添加,對(duì)AZ91鎂合金晶粒有細(xì)化作用,且力學(xué)性能也得到了提高;但若是Al-4Ti-B和Al-5Ti-0.8C中間合金加入量超過(guò)一定數(shù)值,晶粒尺寸變大,力學(xué)性能反而會(huì)降低。因此,最佳添加量Al-4Ti-B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1875%,Al-5Ti-0.8C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%。稀土元素Sm、Gd、Y的加入對(duì)AZ31鎂合金晶粒的細(xì)化有好的方面的影響,當(dāng)加入的質(zhì)量分?jǐn)?shù)逐漸增大的時(shí)候,細(xì)化效果出現(xiàn)了先變細(xì)后變大的趨勢(shì),因而通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析測(cè)量發(fā)現(xiàn),最佳添加量Sm的質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.4%,Gd的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%,Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.0%。由細(xì)化劑細(xì)化晶粒尺寸的統(tǒng)計(jì)表明,加入Al-4Ti-B和Al-5Ti-0.8C細(xì)化劑后,晶粒的尺寸有了明顯的降低,但是添加Al-5Ti-0.8C的細(xì)化效果要比添加Al-4Ti-B對(duì)AZ91合金平均晶粒尺寸的細(xì)化效果弱一些。加入稀土細(xì)化劑后,晶粒的尺寸有了明顯的降低,就稀土元素而言,Gd的細(xì)化效果最好。測(cè)試細(xì)化后合金的硬度和抗拉強(qiáng)度發(fā)現(xiàn),在晶粒細(xì)化后,添加Al-4Ti-B的合金力學(xué)性能比添加Al-5Ti-0.8C和稀土的合金力學(xué)性能都要好一些。
【關(guān)鍵詞】：AZ91和AZ31鎂合金 晶粒細(xì)化 稀土元素 Al-4Ti-B Al-5Ti-0.8C
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG292
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-17
• 1.1 課題的研究背景和意義10
• 1.2 研究現(xiàn)狀10-16
• 1.2.1 Al-Ti-B晶粒細(xì)化劑的發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 Al-Ti-C細(xì)化劑國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r12-13
• 1.2.3 稀土元素細(xì)化劑研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容16-17
• 2 鎂合金基本特征和晶粒細(xì)化方法17-26
• 2.1 鎂及鎂合金的基本特征和分類17-22
• 2.1.1 鎂及鎂合金的基本特征17-19
• 2.1.2 鎂及鎂合金的分類19
• 2.1.3 鎂及鎂合金的應(yīng)用19-22
• 2.2 鎂鋁合金晶粒細(xì)化的主要方法22-25
• 2.2.1 鎂合金晶粒細(xì)化的方法22
• 2.2.2 熔體階段細(xì)化22-23
• 2.2.3 固態(tài)形變處理細(xì)化23-24
• 2.2.4 元素的細(xì)化作用24-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 3 AZ91鎂合金晶粒細(xì)化的試驗(yàn)研究26-46
• 3.1 試驗(yàn)材料及過(guò)程26-33
• 3.1.1 試驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)方法26-28
• 3.1.2 熔煉和澆鑄過(guò)程28-30
• 3.1.3 熱處理過(guò)程30-32
• 3.1.4 力學(xué)性能試驗(yàn)32-33
• 3.2 Al-Ti-B試驗(yàn)結(jié)果及分析討論33-40
• 3.2.1 Al-Ti-B對(duì)AZ91鎂合金鑄態(tài)顯微組織的影響33-35
• 3.2.2 Al-Ti-B對(duì)AZ91鎂合金固溶態(tài)顯微組織的影響35-36
• 3.2.3 Al-Ti-B對(duì)AZ91力學(xué)性能的影響36-39
• 3.2.4 Al-Ti-B對(duì)AZ91鎂合金晶粒細(xì)化的作用機(jī)理39-40
• 3.3 Al-Ti-C試驗(yàn)結(jié)果及分析討論40-45
• 3.3.1 Al-Ti-C對(duì)AZ91鎂合金鑄態(tài)組織的細(xì)化效果影響40-42
• 3.3.2 Al-Ti-C對(duì)AZ91鎂合金力學(xué)性能的影響42-44
• 3.3.3 Al-Ti-C 對(duì) AZ91 鎂合金晶粒細(xì)化的作用機(jī)理44-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 4 AZ31鎂合金晶粒細(xì)化的試驗(yàn)研究46-60
• 4.1 試驗(yàn)材料及過(guò)程46-51
• 4.1.1 試驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)方法46-47
• 4.1.2 熔煉和澆鑄過(guò)程47-49
• 4.1.3 金相及晶粒尺寸預(yù)測(cè)49-50
• 4.1.4 硬度測(cè)試50-51
• 4.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析51-58
• 4.2.1 Gd對(duì)AZ31鎂合金晶粒細(xì)化的的機(jī)理52-53
• 4.2.2 Sm對(duì)AZ31鎂合金晶粒細(xì)化的機(jī)理53-54
• 4.2.3 Y對(duì)AZ31鎂合金晶粒細(xì)化的機(jī)理54-56
• 4.2.4 稀土元素對(duì)AZ31鑄態(tài)鎂合金力學(xué)性能的影響56-58
• 4.3 本章小結(jié)58-60
• 結(jié)論60-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文65-66
• 致謝66-67

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