鎂是自然界分布最廣的十大元素之一,鎂合金的密度約為1.738g/cm³,僅為鋁合金的2/3,鋼鐵的1/4,比強(qiáng)度和比剛度優(yōu)于鋁合金和鋼,是汽車輕量化的理想材料。本論文以一種特種車輪輪轂為應(yīng)用背景,設(shè)計了液態(tài)模鍛制坯模具,研究不同含量的Y元素對液態(tài)模鍛坯料微觀組織和室溫力學(xué)性能的影響以及添加不同含量Y元素后基體內(nèi)的第二相的演變規(guī)律。結(jié)果表明:當(dāng)添加1%的Y元素時,液鍛坯的室溫力學(xué)性能最好,延伸率為16.0%,屈服強(qiáng)度為104MPa,抗拉強(qiáng)度為232MPa,斷裂方式為準(zhǔn)解理斷裂;隨著Y元素含量的增加,第二相的生成順序為I相→W相→Z相,液態(tài)模鍛后生成的I相和Z相有細(xì)化晶粒的效果,W相則沒有細(xì)化晶粒的效果。通過Deform-3D軟件對等溫鍛成形過程進(jìn)行了模擬,研究了變形溫度、加載速度對制件的溫度場和應(yīng)力場的影響。結(jié)果表明:隨著鍛造溫度的增加,坯料變形所需壓力降低,坯料內(nèi)部溫度明顯升高;當(dāng)變形速率增加時,坯料變形所需外力增加,坯料內(nèi)部溫度呈顯著升高趨勢。完成了不同溫度的等溫鍛成形實驗,研究了變形溫度對微觀組織、室溫力學(xué)性能和第二相的影響,探究了液鍛坯等溫鍛的強(qiáng)化機(jī)理。結(jié)果...

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 液態(tài)模鍛成形工藝
        1.2.1 液態(tài)模鍛成形工藝分類
        1.2.2 液態(tài)模鍛成形工藝特點
        1.2.3 液態(tài)模鍛成形工藝研究進(jìn)展
    1.3 輪轂材料的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.1 鋼質(zhì)輪轂發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.2 輕合金輪轂發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 Mg-Zn-Zr-Y系合金研究進(jìn)展
        1.4.1 Mg-Zn-Zr-Y系合金中主要元素的作用
        1.4.2 Mg-Zn-Zr-Y系合金中的析出相
    1.5 課題主要研究內(nèi)容
第2章 實驗材料及設(shè)備介紹
    2.1 引言
    2.2 材料成分性能分析
        2.2.1 原材料成分
        2.2.2 材料金相組織分析
        2.2.3 力學(xué)性能測試
        2.2.4 材料微觀組織分析
    2.3 成形實驗?zāi)＞呒霸O(shè)備
        2.3.1 成形壓力機(jī)
        2.3.2 熔煉設(shè)備
        2.3.3 液態(tài)模鍛制坯模具
        2.3.4 等溫鍛成形模具
第3章 稀土鎂合金液態(tài)模鍛制坯及組織性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗參數(shù)及實驗過程
    3.3 液態(tài)模鍛對金相組織的影響
    3.4 不同Y元素含量對微觀組織的影響
    3.5 不同Y元素含量對室溫力學(xué)性能的影響
    3.6 本章小結(jié)
第4章 液鍛坯等溫鍛成形及組織性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗參數(shù)及實驗過程
    4.3 液鍛坯等溫鍛成形實驗數(shù)值模擬
        4.3.1 液鍛坯等溫鍛成形實驗材料模型
        4.3.2 液鍛坯等溫鍛成形數(shù)值模擬的前處理
        4.3.3 成形溫度對等溫鍛數(shù)值模擬結(jié)果的影響
        4.3.4 加載速度對等溫鍛數(shù)值模擬結(jié)果的影響
    4.4 變形溫度對微觀組織的影響
    4.5 變形溫度對室溫力學(xué)性能的影響
    4.6 液鍛坯等溫鍛強(qiáng)化機(jī)理
        4.6.1 第二相強(qiáng)化
        4.6.2 加工硬化
    4.7 鑄造坯對等溫鍛組織性能的影響
    4.8 本章小結(jié)
第5章 熱處理對等溫鍛稀土鎂合金組織性能的影響
    5.1 引言
    5.2 熱處理方案及參數(shù)的確定
    5.3 固溶處理處理對微觀組織的影響
    5.4 固溶處理對室溫力學(xué)性能的影響
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3872076