本文關鍵詞：磁場作用下AZ31鎂合金管坯制備工藝及組織性能的研究

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【摘要】：鎂在自然界中含量比較廣泛，且鎂合金有質輕、強度、剛度高、可回收性強、污染少等優(yōu)點，被稱為綠色材料。當今人們已經認識到環(huán)保問題的重要性，可持續(xù)發(fā)展已經被提到日程上來。因此，新材料、新工藝的開發(fā)和應用已經得到重視。鎂合金正是順應發(fā)展要求以其眾多優(yōu)點被應用到實際生產中，如汽車和電子產品等領域。本實驗采用電磁攪拌技術對AZ31鎂合金進行鑄態(tài)研究，通過施加電磁力使鎂合金管坯在動態(tài)下凝固。實驗中鎂合金管坯受到洛倫茲力的作用，隨溫度的降低，熔體開始結晶，不同尺寸的晶粒受力不同，并在旋轉過程中發(fā)生碰撞和摩擦，導致初生相破碎或熔斷，為熔體提供異質形核核心。同時攪拌使溫度場和溶質趨于均勻，有利于等軸晶的形成，減少了宏觀偏析，提高了管坯質量。 試驗采用了9種不同的電磁攪拌工藝參數(shù)制備鎂合金管坯，研究了不同電磁攪拌工藝對商用AZ31鎂合金管坯鑄態(tài)組織及力學性能的影響，再通過固溶及固溶加深冷的熱處理工藝，，研究了熱處理對電磁場作用下AZ31鎂合金的綜合力學性能及組織的影響。加一定大小的磁場電流與磁場頻率，可以在一定程度上可以改善AZ31鎂合金的抗拉強度與伸長率。當電流為150A，頻率在6Hz時，磁場對鑄件的力學性能影響最佳，最大抗拉強度154.77MPa；最大伸長率為16.4%。加一定大小的磁場電流和磁場頻率，發(fā)現(xiàn)合金在凝固過程中有孿晶組織出現(xiàn)。當頻率減小到6Hz和電流加大到150A時，對AZ31鎂合金晶粒組織有明顯的改善，在微觀組織照片中觀察到了大量的孿晶組織。 合金經過T4（415℃×8h）處理使鑄態(tài)的組織形成了過飽和固溶體，從而明顯增加了試樣伸長率，孿晶的形成和長大使晶粒內的孿晶界明顯增多，有的孿晶界已經和晶界相接觸，使原來的晶粒分割，導致晶粒細化，提高了試樣的抗拉強度。T4（415℃×8h）固溶處理后再加深冷處理（-196℃×24h）試樣的固溶度進一步提高，同時深冷產生的壓應力使晶粒內部的孿晶進一步形成和長大，同時發(fā)現(xiàn)經過T4加深冷處理晶粒中產生了與原來不同取向的孿晶組織，不同方向的孿晶界相互交割更進一步細化晶粒。更加提高了試樣的抗拉強度和伸長率，使抗拉強度和伸長率分別達到198MPa和23%。
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG146.22;TG292;TG166.4

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本文編號：1181965