WE43A鎂合金由于具有良好的室溫強(qiáng)度和高溫抗蠕變性能,在航空航天領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用,該合金可通過砂型鑄造方式制備大型薄壁復(fù)雜鑄件,但在實(shí)際生產(chǎn)中極易產(chǎn)生偏析和裂紋等缺陷,導(dǎo)致鑄件合格率較低,成本居高不下。因此,本文采用數(shù)值模擬技術(shù)研究WE43A鎂合金凝固過程的宏觀偏析;尋求消除微觀偏析的方法;探索WE43A鎂合金熱裂的影響因素及產(chǎn)生機(jī)理,為解決WE43A鎂合金鑄件的裂紋問題提供理論依據(jù)。首先,基于體積平均元技術(shù)開發(fā)了WE43A鎂合金宏觀偏析三傳預(yù)測模型,對WE43A鎂合金凝固過程宏觀尺度上的冶金傳輸行為進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,結(jié)果表明:順序凝固時(shí)雖然凝固速度較快,但由于溫度梯度較大,凝固過程存在不對稱的流動模式,流動速度大,導(dǎo)致WE43A鎂合金的宏觀偏析程度較高;均衡凝固時(shí)雖然凝固速度較慢,但由于溫度梯度較小,凝固過程中存在對稱的對流模式,流動速度小,使得WE43A鎂合金的宏觀偏析程度較小;Y、Nd、Gd三種稀土元素存在著相同的宏觀偏析趨勢,且Nd元素為WE43A鎂合金主要偏析元素。基于兩相流開發(fā)了耦合固相移動的宏觀偏析數(shù)值模型,計(jì)算發(fā)現(xiàn)在本研究條件下,等軸晶移動不是鑄件凝固過程宏觀偏析產(chǎn)生的驅(qū)... 

【文章來源】：哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省

【文章頁數(shù)】：143 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

試驗(yàn)流程示意圖

[108]1883-1896，在數(shù)值模擬過程中近似橫截面為一個(gè)二維的凝固區(qū)域。圖2-2c)為試驗(yàn)裝置的主視圖。由圖2-2d)可以看出，兩個(gè)K型(NiCr–NiSi)8319 19TC1 TC2542型腔75 75澆道澆口砂型冷鐵型砂AB橫截面542型腔75澆道澆口砂型型砂型砂AB橫截面力重YXo7557砂型型腔冷鐵或砂型

c) 俯視圖 (mm)圖 2-4 兩相流模型試驗(yàn)裝置示意圖2-4 Schematic of the experimental set-up of two-phase flow m 鎂合金中，稀土 Y 元素的含量較高，稀土 Nd、G

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Mg-Gd合金鑄態(tài)組織和性能研究[J]. 詹慧貞.  鑄造技術(shù). 2018(01)
[2]釔含量對MgZn4.5YxZr0.5合金熱裂敏感性的影響[J]. 馮羽,毛萍莉,劉正,王志,張斯博,王峰.  中國有色金屬學(xué)報(bào). 2017(10)
[3]Superior Properties of Mg–4Y–3RE–Zr Alloy Prepared by Powder Metallurgy[J]. Jií Kubásek,Drahomír Dvorsky,Miroslav avojsky,Dalibor Vojtěch,Nad’a Beronská,Michaela Fousová.  Journal of Materials Science & Technology. 2017(07)
[4]電磁鑄造鎂合金大規(guī)格板坯的宏觀偏析與宏觀組織[J]. 胡文義,樂啟熾,劉軒,張志強(qiáng),寶磊,崔建忠.  稀有金屬材料與工程. 2016(09)
[5]EW75鎂合金的熱裂行為[J]. 毛萍莉,秦佳明,劉正,王志,楊金龍.  材料熱處理學(xué)報(bào). 2016(06)
[6]稀土元素Y對Mg合金組織和力學(xué)性能的影響[J]. 鄭愛權(quán).  熱加工工藝. 2016(04)
[7]稀土釔對Mg-Zn-Y-Zr合金熱裂敏感性的影響（英文）[J]. 劉正,張斯博,毛萍莉,王峰.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(04)
[8]鎂合金微觀偏析相場法定量數(shù)值模擬[J]. 堯軍平,李翔光,龍文元,張磊,王法軍,李文.  中國有色金屬學(xué)報(bào). 2014(01)
[9]高性能鎂合金及其在汽車行業(yè)應(yīng)用的研究進(jìn)展[J]. 李宜達(dá),梁敏潔,廖海洪,張曉.  熱加工工藝. 2013(10)
[10]Al-Si合金宏觀偏析、凝固組織演變的元胞自動機(jī)-控制容積法耦合模擬[J]. 張紅偉,NAKAJIMA Keiji,王恩剛,赫冀成.  中國有色金屬學(xué)報(bào). 2012(07)

博士論文
[1]Mg-Gd-Y鎂合金Zr晶粒細(xì)化行為研究[D]. 孫明.上海交通大學(xué) 2012
[2]稀土鎂合金組織和性能研究[D]. 徐永東.天津大學(xué) 2012
[3]連鑄坯凝固過程微觀偏析與組織模擬及輕壓下理論研究[D]. 羅森.東北大學(xué) 2011
[4]Mg-Y-Gd-Zn-Zr鎂合金組織、性能及其蠕變行為研究[D]. 高巖.上海交通大學(xué) 2009
[5]Mg-Gd-Y-Zr（-Ca）合金的微觀組織演變、性能和斷裂行為研究[D]. 何上明.上海交通大學(xué) 2007

碩士論文
[1]高精度WE43鎂合金心臟支架管材成型工藝及組織性能[D]. 王英儒.沈陽工業(yè)大學(xué) 2016
[2]Mg-Zn-Zr-RE（Y+Nd）鎂合金均勻化和熱變形行為的研究[D]. 石閣.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué) 2015
[3]稀土在EW75鎂合金中擴(kuò)散均勻化的研究[D]. 黃未華.北京有色金屬研究總院 2012
[4]稀土Nd對ZM61合金組織與性能影響研究[D]. 段作衡.重慶大學(xué) 2012
[5]釓鎂合金檢測方法及偏析規(guī)律的研究[D]. 馬雅靜.內(nèi)蒙古大學(xué) 2011
[6]鎂、鋁合金低壓鑄造成型工藝及力學(xué)性能研究[D]. 王有喜.山東理工大學(xué) 2010
[7]AZ31B鎂合金非熔化極氣體保護(hù)焊工藝[D]. 湯金蕾.北京工業(yè)大學(xué) 2009
[8]低壓鑄造在大型薄壁航空鋁合金鑄件上的應(yīng)用研究[D]. 馮喜瑞.南昌大學(xué) 2007



本文編號：2942866