【摘要】：通過基于Clyne-Davies理論模型所提出的熱裂紋敏感系數(shù)(CSC)、改進(jìn)后的熱裂紋敏感系數(shù)(HTC)、Procast模擬軟件中的熱裂指示器(HTI)以及熔融石蠟法測定的裂紋體積等方法評定了MgZn_(4.5)Y_xZr_(0.5)(x=0.5 wt.%,1 wt.%,2 wt.%,4 wt.%,6 wt.%)系合金的熱裂敏感性(HTS),評定的結(jié)果從大到小排序?yàn)?HTS(MgZn_(4.5)Y_1Zr_(0.5))HTS(MgZn_(4.5)Y_(0.5)Zr_(0.5))HTS(MgZn_(4.5)Y_2Zr_(0.5))HTS(MgZn_(4.5)Y_4Zr_(0.5))HTS(MgZn_(4.5)Y_6Zr_(0.5)),即MgZn_(4.5)Y_1Zr_(0.5)合金的熱裂敏感性最大,MgZn_(4.5)Y_6Zr_(0.5)合金的熱裂敏感性最小。采用“CRC”熱裂鑄造實(shí)驗(yàn)對MgZn_(4.5)Y_xZr_(0.5)系合金凝固過程中的溫度、凝固收縮力等參數(shù)進(jìn)行了測試,測試數(shù)據(jù)以0.1 s為間隔保存于計算機(jī)中。處理測試數(shù)據(jù)后,可以繪制“CRC”熱裂曲線,從中可以得到合金在熱裂萌生和擴(kuò)展過程中的相關(guān)信息。使用雙熱電偶測試法采集了MgZn_(4.5)Y_xZr_(0.5)系合金在同一坩堝中的中心和邊緣凝固曲線,并且通過差熱分析法取得所研究合金的凝固特征參數(shù)。差熱分析結(jié)果顯示,MgZn_(4.5)Y_1Zr_(0.5)合金的初晶形核兩個特征溫度T_(n1)和T_(n2)分別為最高值和最低值,T_(n1)隨著Y含量的增加呈下降趨勢,T_(n2)則呈上升趨勢。MgZn_(4.5)Y_xZr_(0.5)合金的枝晶干涉固相分?jǐn)?shù)為0.46-0.62,枝晶干涉溫度為602.8-636.7°C,其中MgZn_(4.5)Y_1Zr_(0.5)具有最高的枝晶干涉溫度及最低的枝晶干涉固相分?jǐn)?shù)。此外,MgZn_(4.5)Y_1Zr_(0.5)合金脆弱區(qū)域的溫度差ΔTC最大、在最后凝固階段剩余的液相量最少、形成的液膜厚度較薄、補(bǔ)縮能力較差而且所能抵御的凝固收縮力最小、裂紋擴(kuò)展速率最大�？梢�,MgZn_(4.5)Y_1Zr_(0.5)合金具有最高的熱裂敏感性。采用X射線衍射(X-ray Diffraction)、蔡司光學(xué)顯微鏡(ZEISS OM)和掃描電子顯微鏡(SEM)對MgZn_(4.5)Y_xZr_(0.5)系合金的顯微組織,特別是對熱裂區(qū)域的組織形貌進(jìn)行觀察。從顯微觀察結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),MgZn_(4.5)Y_xZr_(0.5)系合金的熱裂行為與低熔點(diǎn)相的數(shù)量有著很大的相關(guān)性。當(dāng)Y含量較低時,反應(yīng)生成的低熔點(diǎn)相較少,使得液膜較薄,補(bǔ)縮通道不順暢,熱裂敏感性較大。此時低熔點(diǎn)相主要對晶間結(jié)合力起破壞作用,合金的熱裂形成機(jī)制主要是晶間搭橋的斷裂。當(dāng)Y含量較高時,反應(yīng)生成的低熔點(diǎn)相較多,形成的液膜變厚,補(bǔ)縮通道連續(xù)搭接,熱裂敏感性較低,低熔點(diǎn)相主要對枝晶分離區(qū)起補(bǔ)縮作用,此時合金的熱裂形成機(jī)制為晶間搭橋、枝晶分離區(qū)域的補(bǔ)縮和液膜共同作用。
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TG146.22

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2525549