汽車輪轂用鎂稀土合金顯微組織和力學(xué)性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-25 12:44
鎂合金作為最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料,具有比強(qiáng)度和比剛度高、機(jī)加工性良好及綠色環(huán)?苫厥盏奶攸c(diǎn),在汽車行業(yè)中有很好的應(yīng)用前景。為推動(dòng)鎂合金汽車輪轂的應(yīng)用,本課題擬在上海交通大學(xué)前期NZ30K合金的基礎(chǔ)上,通過(guò)降低Nd含量開發(fā)成本較低且滿足汽車輪轂要求(130 MPa-210 MPa-7%)的鑄造鎂稀土合金。本文系統(tǒng)研究了 Mg-1Nd-1Ce-xZn-0.4Zr和 Mg-6Gd-xZn-0.4Zr(x=0,0.2,0.5,1.0 wt.%)顯微組織和力學(xué)性能,揭示了不同Zn含量對(duì)兩種合金顯微組織和力學(xué)性能的影響規(guī)律,并對(duì)合金顯微組織與力學(xué)性能之間的關(guān)系進(jìn)行了討論。主要結(jié)論如下:Zn元素可以顯著改變Mg-1Nd-1Ce-0.4Zr的時(shí)效硬化行為和析出相組成。當(dāng)Zn含量為0,0.2,0.5時(shí),合金時(shí)效硬化效果ΔHV≈15,當(dāng)Zn含量為1.0時(shí),合金時(shí)效硬化效果顯著下降(ΔHV=7)。不含Zn時(shí),峰值時(shí)效態(tài)下,合金中析出相主要由盤狀柱面相和點(diǎn)狀析出相組成;0.2Zn合金中,除了盤狀柱面相和點(diǎn)狀相外,還出現(xiàn)了含量較多且細(xì)小的片狀基面析出相;當(dāng)Zn含量為0.5%時(shí),基面析出相為主要析出相,柱面析出相和點(diǎn)...
【文章來(lái)源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1實(shí)驗(yàn)研究流程圖??Fig.2-1?Flow?chart?of?the?experiments?in?present?study??
鑄造合金實(shí)際成分由電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP,iCAP6300)測(cè)試得到。??兩種合金的實(shí)測(cè)成分如表2-1和表2-2所7K。??2.1.3合金的熱處理工藝??Mg-lNd-lCe-;cZn-0.4Zr?〇c=0,?0.2,?0.5,?1?wt.%)合金的固溶工藝為?540?°〇10?h,時(shí)??效溫度為?200?°C,時(shí)效時(shí)間?0?1024?h。Mg-6Gd-xZn-0.4Zr?〇c=0,?0.2,?0.5,?1?wt.%)合金??的固溶工藝為490/500?°Cx8h,時(shí)效溫度為200/225?°C,時(shí)效時(shí)間0?1024h。固溶處??理:使用可編程式箱式電阻爐,型號(hào)為ECF1-8-13,在爐內(nèi)加入硫鐵礦以分解產(chǎn)生二??氧化硫氣體,對(duì)鎂合金加以阻燃保護(hù)。時(shí)效處理在恒溫油浴爐中進(jìn)行,型號(hào)為??Q200XH-150M。??
?上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文???micrographs)與背散射電子成像(Backscattering?electron?micrographs)技術(shù)分析合金的??顯微組織和形貌,并通過(guò)觀察室溫拉伸斷口的形貌和第二相組成來(lái)分析斷裂方式和??裂紋擴(kuò)展方式。結(jié)合EDS能譜儀對(duì)第二相的組成進(jìn)行鑒定,并對(duì)表面微區(qū)進(jìn)行化學(xué)??成分分析。??JLhi??圖2-5顯微組織觀察:(a)?Zeiss?Axio?Observer?A1光學(xué)顯微鏡和(b)Phenom?XL擔(dān)描電子顯微鏡??Fig.2-5?Microstructure?inspection:?(a)?The?Q200XH-150M?optical?microscope;?(b)?The?Phenom?XL??scanning?electron?microscope??2.2.4透射電子顯微鏡分析(TEM)??利用TEM分析合金不同狀態(tài)下的顯微組織形貌。從拉伸試片中選取顯微組織,??先使用360#SiC砂紙將拉伸片一部分磨制100?pm厚薄片;隨后,將100?pm薄片沖??成3?mm直徑的小圓片,接著使用1200#SiC砂紙將小圓片磨至約30?jam厚,使用無(wú)??水乙醇清洗并吹干。接著使用精密離子減薄儀制備試樣。離子減薄儀(圖2-6(a))型??號(hào)為PIPS?II,使用的參數(shù)為:電壓3?keV,切削角±7?°,直到圓片樣品穿孔,后改??用電壓11^¥,切削角-3?7+2°,減。保?1^11,再改用電壓0.5]^¥,切削角-3?7+2。??減。保?min。??使用FEITECNAIG2?S-TWIN場(chǎng)發(fā)射透射電鏡(圖2-6(b))對(duì)樣品進(jìn)行TEM觀??察,加速電壓為20
本文編號(hào):3409766
【文章來(lái)源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1實(shí)驗(yàn)研究流程圖??Fig.2-1?Flow?chart?of?the?experiments?in?present?study??
鑄造合金實(shí)際成分由電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP,iCAP6300)測(cè)試得到。??兩種合金的實(shí)測(cè)成分如表2-1和表2-2所7K。??2.1.3合金的熱處理工藝??Mg-lNd-lCe-;cZn-0.4Zr?〇c=0,?0.2,?0.5,?1?wt.%)合金的固溶工藝為?540?°〇10?h,時(shí)??效溫度為?200?°C,時(shí)效時(shí)間?0?1024?h。Mg-6Gd-xZn-0.4Zr?〇c=0,?0.2,?0.5,?1?wt.%)合金??的固溶工藝為490/500?°Cx8h,時(shí)效溫度為200/225?°C,時(shí)效時(shí)間0?1024h。固溶處??理:使用可編程式箱式電阻爐,型號(hào)為ECF1-8-13,在爐內(nèi)加入硫鐵礦以分解產(chǎn)生二??氧化硫氣體,對(duì)鎂合金加以阻燃保護(hù)。時(shí)效處理在恒溫油浴爐中進(jìn)行,型號(hào)為??Q200XH-150M。??
?上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文???micrographs)與背散射電子成像(Backscattering?electron?micrographs)技術(shù)分析合金的??顯微組織和形貌,并通過(guò)觀察室溫拉伸斷口的形貌和第二相組成來(lái)分析斷裂方式和??裂紋擴(kuò)展方式。結(jié)合EDS能譜儀對(duì)第二相的組成進(jìn)行鑒定,并對(duì)表面微區(qū)進(jìn)行化學(xué)??成分分析。??JLhi??圖2-5顯微組織觀察:(a)?Zeiss?Axio?Observer?A1光學(xué)顯微鏡和(b)Phenom?XL擔(dān)描電子顯微鏡??Fig.2-5?Microstructure?inspection:?(a)?The?Q200XH-150M?optical?microscope;?(b)?The?Phenom?XL??scanning?electron?microscope??2.2.4透射電子顯微鏡分析(TEM)??利用TEM分析合金不同狀態(tài)下的顯微組織形貌。從拉伸試片中選取顯微組織,??先使用360#SiC砂紙將拉伸片一部分磨制100?pm厚薄片;隨后,將100?pm薄片沖??成3?mm直徑的小圓片,接著使用1200#SiC砂紙將小圓片磨至約30?jam厚,使用無(wú)??水乙醇清洗并吹干。接著使用精密離子減薄儀制備試樣。離子減薄儀(圖2-6(a))型??號(hào)為PIPS?II,使用的參數(shù)為:電壓3?keV,切削角±7?°,直到圓片樣品穿孔,后改??用電壓11^¥,切削角-3?7+2°,減。保?1^11,再改用電壓0.5]^¥,切削角-3?7+2。??減。保?min。??使用FEITECNAIG2?S-TWIN場(chǎng)發(fā)射透射電鏡(圖2-6(b))對(duì)樣品進(jìn)行TEM觀??察,加速電壓為20
本文編號(hào):3409766
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