發(fā)布時間：2021-10-15 10:53

　　鎂合金作為輕量化金屬結(jié)構(gòu)材料,具有密度小、比強度大、阻尼減震性能、切削加工性能和電磁屏蔽性能良好等一系列優(yōu)勢,廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車工業(yè)、電子通信等領(lǐng)域。添加Gd、Y等稀土元素可以使鎂合金的組織性能極大改善。隨著鎂合金產(chǎn)品的大量使用,其在加工生產(chǎn)過程中的浪費也劇烈增加。因此,實現(xiàn)鎂合金廢料的固相再生,可促使節(jié)能減排,有利于鎂合金工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。往復(fù)鐓擠和旋轉(zhuǎn)擠壓是大塑性變形工藝,可以細化晶粒和均勻組織,進而提高鎂合金材料的力學(xué)性能。本課題首先將通過熱壓燒結(jié)和放電等離子燒結(jié)對鑄態(tài)Mg-7Gd-4Y-2Zn-0.4Zr合金碎屑進行固相再生實驗,對鑄態(tài)、熱壓燒結(jié)態(tài)和放電等離子燒結(jié)態(tài)合金進行顯微組織和力學(xué)性能研究。隨后通過有限元模擬研究不同參數(shù)下再生稀土鎂合金旋轉(zhuǎn)擠壓成形的變形規(guī)律,并確定合理的工藝參數(shù)。最后通過有限元模擬研究往復(fù)鐓擠成形預(yù)制坯料工藝,以增加旋擠件的累計變形量,提高變形均勻性,為固相再生稀土鎂合金往復(fù)鐓擠及旋轉(zhuǎn)擠壓成形的研究提供工藝參考。對稀土鎂合金碎屑開展不同燒結(jié)溫度參數(shù)下的熱壓燒結(jié)實驗和最優(yōu)參數(shù)下的放電等離子燒結(jié)實驗。隨后對鑄態(tài)及固相再生稀土鎂合金進行顯微組織分析和力學(xué)... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

應(yīng)用于航空航天的鎂合金零部件[10]

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-4-制造軍用及民用飛機的發(fā)動機零件與支撐框架結(jié)構(gòu)和火箭、人造衛(wèi)星、武器裝備上的重要機械裝備零件。圖1-1為應(yīng)用于航空航天的鎂合金零部件[10]。a)發(fā)動機匣體b)減速機匣體c)導(dǎo)彈殼體圖1-1應(yīng)用于航空航天的鎂合金零部件[10]（2）鎂合金應(yīng)用于汽車工業(yè)：鎂合金由于其較大的比強度、良好的鑄造性能和吸振降噪性能，廣泛應(yīng)用于汽車、摩托車等交通車輛的發(fā)動機蓋、輪轂、方向盤、車身和座椅支架等零部件的開發(fā)和生產(chǎn)，降低了交通車輛的重量以減小能耗，提高了車輛的加速和制動性能，還能降低行駛時產(chǎn)生的振動和噪聲，提高了駕乘人員的舒適度。圖1-2為鎂合金超塑性模鍛汽車輪轂[11]。圖1-2鎂合金超塑性模鍛汽車輪轂[11]（3）鎂合金應(yīng)用于電子通信：電腦、手機、平板、相機等電子器件的外殼常通過鎂合金壓鑄，可以提高其剛度和強度，滿足了美觀輕巧的要求，不但制造成本低，而且易于回收再利用。此外，通過鎂合金壓鑄殼體代替塑料殼體能提高手機通話質(zhì)量并減小人體受到電磁波的傷害[12]。（4）鎂合金應(yīng)用于其他領(lǐng)域：鎂合金具有取之不勁用之不竭的資源優(yōu)勢，無毒無害、循環(huán)再生的環(huán)保效益，比強度高、阻尼性好的材料特性，以及導(dǎo)熱性好、減振性好的使用性能，這都為其大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用提供了條件。如今，鎂合金也廣泛應(yīng)用于化工業(yè)、冶金業(yè)、核工業(yè)、軍事業(yè)等領(lǐng)域。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-6-Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金中的LPSO相結(jié)構(gòu)對鎂合金變形過程中的動態(tài)再結(jié)晶有很大影響。Zhou等人[15]研究了LPSO相結(jié)構(gòu)對Mg-6.9Gd-3.2Y-1.5Zn-0.5Zr合金動態(tài)再結(jié)晶的影響規(guī)律，當(dāng)熱處理溫度達510℃時，LPSO相在首先α-Mg晶界附近形核長大，隨后在晶粒內(nèi)部析出。當(dāng)合金在480℃溫度下壓縮變形時，晶內(nèi)LPSO相阻礙了α-Mg晶界的遷移，降低了動態(tài)再結(jié)晶的比例，且片層狀LPSO相越多的合金表現(xiàn)出更好的力學(xué)性能。Yu等人[16]研究了Mg-12Gd-4.5Y-2Zn-0.4Zr合金在不同溫度和應(yīng)變速率下進行壓縮變形時的熱變形和動態(tài)再結(jié)晶行為，發(fā)現(xiàn)了LPSO相阻礙了稀土鎂合金動態(tài)再結(jié)晶的發(fā)生。Shao等人[17]研究了Mg-4.7Gd-3.4Y-1.2Zn-0.5Zr合金LPSO相的拉伸變形行為及其組織演變，發(fā)現(xiàn)了LPSO相阻礙了稀土鎂合金孿晶的生長。Zhou等人[18]研究了存在不同的形態(tài)和分布LPSO相的Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金的動態(tài)再結(jié)晶行為，發(fā)現(xiàn)Mg基體中的片層狀LPSO相阻礙了基礎(chǔ)滑移，促進了扭折帶的形成，并阻礙動態(tài)再結(jié)晶的發(fā)生，而塊狀LPSO相則能和孿晶共同作用，促進動態(tài)再結(jié)晶的發(fā)生。Li等人[19]研究了溫度達500℃時，Mg-10Gd-3Y-1.2Zn-0.4Zr合金的顯微組織演化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)了部分Mg5(Gd,Y,Zn)共晶化合物和堆垛層錯存在于α-Mg基體中，另一部分在晶界處逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閴K狀14H-LPSO相，其隨熱處理時間的延長而分解成細小的片層狀14H-LPSO相。a)18R-LPSO相b)14H-LPSO相圖1-3LPSO相結(jié)構(gòu)原子模型[14]

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]大塑性變形Mg-Gd-Y系合金組織結(jié)構(gòu)演變和力學(xué)性能研究[D]. 周浩.上海交通大學(xué) 2015
[2]固相再生AZ31B鎂合金的組織性能及氧化相表征[D]. 武淑艷.哈爾濱理工大學(xué) 2010
[3]固相再生AZ91D鎂合金組織結(jié)構(gòu)及性能研究[D]. 胡茂良.哈爾濱理工大學(xué) 2008

碩士論文
[1]放電等離子燒結(jié)結(jié)合熱擠壓制備納米相增強鎂基復(fù)合材料[D]. 閆妍.太原理工大學(xué) 2017
[2]AZ31鎂合金轉(zhuǎn)模擠壓成形中扭轉(zhuǎn)變形及再結(jié)晶行為研究[D]. 邊楠.哈爾濱理工大學(xué) 2015
[3]AZ31B鎂合金等通道轉(zhuǎn)角擠壓的組織與性能[D]. 王振業(yè).遼寧工業(yè)大學(xué) 2014
[4]等通道轉(zhuǎn)角擠壓對ZK60-4Si鎂合金組織及性能的影響[D]. 王萍.太原理工大學(xué) 2013



本文編號：3437931