熱處理對(duì)ZC61-xCr鎂合金微觀組織的影響
發(fā)布時(shí)間:2022-02-16 12:53
鎂合金液態(tài)壓鑄成形是制備鎂合金零件的常用方法,液態(tài)壓鑄后的零件無(wú)法進(jìn)行熱處理,不能通過熱處理再次提高性能。半固態(tài)壓鑄成形后的制件可進(jìn)行熱處理,但目前常用于半固態(tài)成形的牌號(hào)鎂合金熱處理強(qiáng)化作用弱,無(wú)法充分發(fā)揮半固態(tài)成形件可進(jìn)行熱處理的優(yōu)勢(shì)。Mg-Zn-Cu系鎂合金是具有明顯時(shí)效強(qiáng)化效應(yīng)的鎂合金,結(jié)合半固態(tài)成形技術(shù),可充分發(fā)揮其熱處理強(qiáng)化效果。然而,針對(duì)微合金化后的鑄態(tài)及半固態(tài)Mg-Zn-Cu合金的熱處理研究卻很少。因此,本文在ZC61合金的基礎(chǔ)上添加了Cr元素,并利用OM、XRD、SEM、TEM和硬度測(cè)試等表征手段,研究了以下內(nèi)容:通過金屬型鑄造的方式來(lái)制備ZC61-x Cr合金,并對(duì)其鑄態(tài)組織進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:添加Cr元素之后,無(wú)新相形成,合金的鑄態(tài)組織均由α-Mg、MgZn2和CuMgZn相組成。Cr的含量為0.1%時(shí),對(duì)晶粒具有細(xì)化作用。利用半固態(tài)等溫?zé)崽幚矸ㄖ苽涑隽朔侵C61-x Cr合金并詳細(xì)研究了半固態(tài)組織的演變過程。結(jié)果表明:Cr元素的加入有利于形成更理想的半固態(tài)組織。當(dāng)Cr含量為0.1%時(shí),最佳的工藝為:585°C保溫30 min,非枝晶組織...
【文章來(lái)源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 鎂及鎂合金的概述
1.1.1 鎂及鎂合金的性質(zhì)
1.1.2 鎂合金的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展
1.2 鎂合金的主要強(qiáng)化機(jī)制
1.2.1 固溶強(qiáng)化
1.2.2 沉淀強(qiáng)化
1.2.3 彌散強(qiáng)化
1.2.4 細(xì)晶強(qiáng)化
1.3 Mg-Zn系鎂合金的研究現(xiàn)狀
1.3.1 Mg-Zn二元合金
1.3.2 Mg-Zn-Cu系合金
1.3.3 Mg-Zn其他系合金
1.4 半固態(tài)成形技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.4.1 半固態(tài)成形技術(shù)
1.4.2 半固態(tài)成形的方法
1.4.3 半固態(tài)坯/漿料的制備方法
1.5 鎂合金半固態(tài)組織的熱處理研究
1.6 課題的研究目的、意義及內(nèi)容
1.6.1 課題的研究目的及意義
1.6.2 課題的研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法
2.1 實(shí)驗(yàn)技術(shù)線路
2.2 合金的成分設(shè)計(jì)與制備
2.2.1 合金成分的設(shè)計(jì)
2.2.2 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備
2.2.3 合金的熔煉
2.2.4 合金的澆注
2.3 合金熱處理工藝的制定
2.3.1 固溶處理
2.3.2 時(shí)效處理
2.3.3 半固態(tài)等溫?zé)崽幚砉に嚨拇_定
2.4 材料顯微組織分析和表征
2.4.1 金相組織觀察
2.4.2 X射線衍射(XRD)分析
2.4.3 掃描電子顯微電鏡(SEM)分析
2.4.4 透射電子顯微鏡(TEM)分析
2.4.5 力學(xué)性能測(cè)試
第3章 ZC61-xCr鎂合金鑄態(tài)組織與硬度研究
3.1 Cr微合金化ZC61 鎂合金的鑄態(tài)顯微組織
3.1.1 合金的XRD分析
3.1.2 合金的顯微組織
3.1.3 合金顯微組織的SEM和 EDS分析
3.2 合金的顯微硬度
3.3 本章小結(jié)
第4章 ZC61-xCr鎂合金半固態(tài)非枝晶組織研究
4.1 不同Cr含量和等溫溫度下合金的半固態(tài)非枝晶組織研究
4.1.1 Cr含量對(duì)非枝晶組織的影響
4.1.2 等溫溫度對(duì)非枝晶組織演變的影響
4.2 等溫時(shí)間對(duì)合金半固態(tài)非枝晶組織演變的影響
4.2.1 ZCR6101 合金的半固態(tài)非枝晶組織演變過程
4.2.2 ZCR6103 合金的半固態(tài)非枝晶組織演變過程
4.3 非枝晶組織特征的分析
4.3.1 ZCR6101 合金非枝晶組織的微觀分析
4.3.2 ZCR6103 合金非枝晶組織的微觀分析
4.4 非枝晶組織演變機(jī)理的分析
4.4.1 枝晶組織的初始粗化
4.4.2 枝晶組織的分離和球化
4.4.3 非枝晶組織的最后粗化
4.5 本章小結(jié)
第5章 熱處理對(duì)Cr微合金化后ZC61 合金組織的影響
5.1 ZCR6101/ZCR61 合金的固溶處處理
5.1.1 固溶溫度對(duì)ZCR6101 合金組織的影響
5.1.2 固溶時(shí)間對(duì)ZCR6101 合金組織的影響
5.1.3 最佳固溶工藝下ZCR61/ZCR6101 合金的顯微組織分析
5.1.3.1 ZCR61/ZCR6101 合金的組織
5.1.3.2 ZCR61/ZCR6101 合金的SEM+EDS分析
5.2 時(shí)效處理對(duì)ZC61/ZCR6101 合金組織的影響
5.2.1 合金的時(shí)效硬化曲線
5.2.2 峰時(shí)效態(tài)ZCR6101 合金的SEM觀察與分析
5.3 非枝晶態(tài)ZCR6101 合金的固溶處理
5.4 時(shí)效處理對(duì)非枝晶態(tài)ZCR6101 合金組織的影響
5.4.1 非枝晶態(tài)ZCR6101 合金時(shí)效處理后的顯微組織
5.4.2 非枝晶態(tài)ZCR6101 合金時(shí)效初期G.P.區(qū)的TEM觀察與分析
5.4.3 非枝晶態(tài)ZCR6101 合金峰時(shí)效態(tài)的TEM觀察與分析
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]半固態(tài)等溫處理與電磁感應(yīng)加熱AZ80-0.2Y鎂合金組織的演變[J]. 孫浩,周明揚(yáng),屈曉妮,權(quán)高峰. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2017(10)
[2]等溫?zé)崽幚韺?duì)Mg-6Zn-3Cu合金半固態(tài)組織演變的影響[J]. 黃曉鋒,張玉,秦牧嵐,郝遠(yuǎn). 材料熱處理學(xué)報(bào). 2016(08)
[3]均勻化熱處理對(duì)ZC62鎂合金顯微組織和力學(xué)性能的影響[J]. 黃曉鋒,張玉,秦牧嵐,郝遠(yuǎn). 材料熱處理學(xué)報(bào). 2016(07)
[4]鎂合金強(qiáng)化理論的種類及研究現(xiàn)狀分析[J]. 張建新,陳昊,高愛華,姜曉輝. 熱加工工藝. 2016(01)
[5]Mg-8Zn-1Cu-0.2Cr-0.5Ce-0.5Sb合金時(shí)效微觀組織[J]. 董允,林小娉,葉杰,何娜,王麗,崔保軍. 稀有金屬材料與工程. 2013(12)
[6]Al含量對(duì)Mg-7Zn合金非枝晶組織的影響[J]. 馮凱,黃曉鋒,馬穎,呂崢,李興鵬,郝遠(yuǎn). 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2013(11)
[7]高強(qiáng)鎂合金的研究進(jìn)展[J]. 張丁非,張紅菊,蘭偉,馬春華. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2012(06)
[8]Cr-Bi對(duì)Mg-8Zn-4Al合金鑄態(tài)組織及時(shí)效沉淀相演變的影響[J]. 董允,林小娉,葉杰,唐莉. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2012(03)
[9]二次加熱過程中半固態(tài)AZ31鎂合金的顯微組織演變[J]. 曹富榮,管仁國(guó),陳禮清,趙占勇,任勇. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2012(01)
[10]Cu含量對(duì)鑄造Mg-3Zn-xCu-0.6Zr鎂合金時(shí)效析出行為的影響[J]. 李愛文,劉江文,伍翠蘭,羅承萍,焦東玲,朱紅梅. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2010(08)
博士論文
[1]新型Mg-Zn-Al-Sm/Mn鎂合金的組織、性能及其強(qiáng)化機(jī)理研究[D]. 張玉.蘭州理工大學(xué) 2018
[2]Mg-6Zn-xCu-0.6Zr(x=0-2.0)鑄造鎂合金的時(shí)效行為、顯微組織及力學(xué)性能研究[D]. 朱紅梅.華南理工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]Mg-6Zn-(12)Cu(-0.5Bi)合金的時(shí)效強(qiáng)化研究[D]. 何娜.東北大學(xué) 2013
本文編號(hào):3628002
【文章來(lái)源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁(yè)數(shù)】:63 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 鎂及鎂合金的概述
1.1.1 鎂及鎂合金的性質(zhì)
1.1.2 鎂合金的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展
1.2 鎂合金的主要強(qiáng)化機(jī)制
1.2.1 固溶強(qiáng)化
1.2.2 沉淀強(qiáng)化
1.2.3 彌散強(qiáng)化
1.2.4 細(xì)晶強(qiáng)化
1.3 Mg-Zn系鎂合金的研究現(xiàn)狀
1.3.1 Mg-Zn二元合金
1.3.2 Mg-Zn-Cu系合金
1.3.3 Mg-Zn其他系合金
1.4 半固態(tài)成形技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.4.1 半固態(tài)成形技術(shù)
1.4.2 半固態(tài)成形的方法
1.4.3 半固態(tài)坯/漿料的制備方法
1.5 鎂合金半固態(tài)組織的熱處理研究
1.6 課題的研究目的、意義及內(nèi)容
1.6.1 課題的研究目的及意義
1.6.2 課題的研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法
2.1 實(shí)驗(yàn)技術(shù)線路
2.2 合金的成分設(shè)計(jì)與制備
2.2.1 合金成分的設(shè)計(jì)
2.2.2 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備
2.2.3 合金的熔煉
2.2.4 合金的澆注
2.3 合金熱處理工藝的制定
2.3.1 固溶處理
2.3.2 時(shí)效處理
2.3.3 半固態(tài)等溫?zé)崽幚砉に嚨拇_定
2.4 材料顯微組織分析和表征
2.4.1 金相組織觀察
2.4.2 X射線衍射(XRD)分析
2.4.3 掃描電子顯微電鏡(SEM)分析
2.4.4 透射電子顯微鏡(TEM)分析
2.4.5 力學(xué)性能測(cè)試
第3章 ZC61-xCr鎂合金鑄態(tài)組織與硬度研究
3.1 Cr微合金化ZC61 鎂合金的鑄態(tài)顯微組織
3.1.1 合金的XRD分析
3.1.2 合金的顯微組織
3.1.3 合金顯微組織的SEM和 EDS分析
3.2 合金的顯微硬度
3.3 本章小結(jié)
第4章 ZC61-xCr鎂合金半固態(tài)非枝晶組織研究
4.1 不同Cr含量和等溫溫度下合金的半固態(tài)非枝晶組織研究
4.1.1 Cr含量對(duì)非枝晶組織的影響
4.1.2 等溫溫度對(duì)非枝晶組織演變的影響
4.2 等溫時(shí)間對(duì)合金半固態(tài)非枝晶組織演變的影響
4.2.1 ZCR6101 合金的半固態(tài)非枝晶組織演變過程
4.2.2 ZCR6103 合金的半固態(tài)非枝晶組織演變過程
4.3 非枝晶組織特征的分析
4.3.1 ZCR6101 合金非枝晶組織的微觀分析
4.3.2 ZCR6103 合金非枝晶組織的微觀分析
4.4 非枝晶組織演變機(jī)理的分析
4.4.1 枝晶組織的初始粗化
4.4.2 枝晶組織的分離和球化
4.4.3 非枝晶組織的最后粗化
4.5 本章小結(jié)
第5章 熱處理對(duì)Cr微合金化后ZC61 合金組織的影響
5.1 ZCR6101/ZCR61 合金的固溶處處理
5.1.1 固溶溫度對(duì)ZCR6101 合金組織的影響
5.1.2 固溶時(shí)間對(duì)ZCR6101 合金組織的影響
5.1.3 最佳固溶工藝下ZCR61/ZCR6101 合金的顯微組織分析
5.1.3.1 ZCR61/ZCR6101 合金的組織
5.1.3.2 ZCR61/ZCR6101 合金的SEM+EDS分析
5.2 時(shí)效處理對(duì)ZC61/ZCR6101 合金組織的影響
5.2.1 合金的時(shí)效硬化曲線
5.2.2 峰時(shí)效態(tài)ZCR6101 合金的SEM觀察與分析
5.3 非枝晶態(tài)ZCR6101 合金的固溶處理
5.4 時(shí)效處理對(duì)非枝晶態(tài)ZCR6101 合金組織的影響
5.4.1 非枝晶態(tài)ZCR6101 合金時(shí)效處理后的顯微組織
5.4.2 非枝晶態(tài)ZCR6101 合金時(shí)效初期G.P.區(qū)的TEM觀察與分析
5.4.3 非枝晶態(tài)ZCR6101 合金峰時(shí)效態(tài)的TEM觀察與分析
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]半固態(tài)等溫處理與電磁感應(yīng)加熱AZ80-0.2Y鎂合金組織的演變[J]. 孫浩,周明揚(yáng),屈曉妮,權(quán)高峰. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2017(10)
[2]等溫?zé)崽幚韺?duì)Mg-6Zn-3Cu合金半固態(tài)組織演變的影響[J]. 黃曉鋒,張玉,秦牧嵐,郝遠(yuǎn). 材料熱處理學(xué)報(bào). 2016(08)
[3]均勻化熱處理對(duì)ZC62鎂合金顯微組織和力學(xué)性能的影響[J]. 黃曉鋒,張玉,秦牧嵐,郝遠(yuǎn). 材料熱處理學(xué)報(bào). 2016(07)
[4]鎂合金強(qiáng)化理論的種類及研究現(xiàn)狀分析[J]. 張建新,陳昊,高愛華,姜曉輝. 熱加工工藝. 2016(01)
[5]Mg-8Zn-1Cu-0.2Cr-0.5Ce-0.5Sb合金時(shí)效微觀組織[J]. 董允,林小娉,葉杰,何娜,王麗,崔保軍. 稀有金屬材料與工程. 2013(12)
[6]Al含量對(duì)Mg-7Zn合金非枝晶組織的影響[J]. 馮凱,黃曉鋒,馬穎,呂崢,李興鵬,郝遠(yuǎn). 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2013(11)
[7]高強(qiáng)鎂合金的研究進(jìn)展[J]. 張丁非,張紅菊,蘭偉,馬春華. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2012(06)
[8]Cr-Bi對(duì)Mg-8Zn-4Al合金鑄態(tài)組織及時(shí)效沉淀相演變的影響[J]. 董允,林小娉,葉杰,唐莉. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2012(03)
[9]二次加熱過程中半固態(tài)AZ31鎂合金的顯微組織演變[J]. 曹富榮,管仁國(guó),陳禮清,趙占勇,任勇. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2012(01)
[10]Cu含量對(duì)鑄造Mg-3Zn-xCu-0.6Zr鎂合金時(shí)效析出行為的影響[J]. 李愛文,劉江文,伍翠蘭,羅承萍,焦東玲,朱紅梅. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2010(08)
博士論文
[1]新型Mg-Zn-Al-Sm/Mn鎂合金的組織、性能及其強(qiáng)化機(jī)理研究[D]. 張玉.蘭州理工大學(xué) 2018
[2]Mg-6Zn-xCu-0.6Zr(x=0-2.0)鑄造鎂合金的時(shí)效行為、顯微組織及力學(xué)性能研究[D]. 朱紅梅.華南理工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]Mg-6Zn-(12)Cu(-0.5Bi)合金的時(shí)效強(qiáng)化研究[D]. 何娜.東北大學(xué) 2013
本文編號(hào):3628002
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