本文關鍵詞：電磁攪拌法制備鎂合金AZ91D半固態(tài)漿料

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【摘要】：鎂合金具有重量輕、比強度高、優(yōu)異的吸震、減震性能和電磁屏蔽性能等,被譽為21世紀的“綠色”金屬材料,在航空航天、軍事工業(yè)、電子通訊、汽車等領域具有廣泛的應用前景。近年來,隨著人們對環(huán)境保護的日益重視,在汽車工業(yè)領域,輕量化發(fā)展已成必然趨勢,鎂合金的應用將得到更高的重視。鎂合金的成形技術主要包括液態(tài)成形、固態(tài)成形、半固態(tài)成形。液態(tài)成型多采用壓鑄方法制造,但由于鎂合金容易氧化、燃燒,給鎂合金的成型帶來困難。同時,由于壓力鑄造生產(chǎn)的特點:高速、高壓,使鎂合金鑄件容易產(chǎn)生氣孔類鑄造缺陷,降低了鎂合金鑄件的性能,制約了鎂合金在實際生產(chǎn)中的應用。半固態(tài)成形技術作為21世紀新一代金屬成形技術,其與傳統(tǒng)的鑄造工藝相比較具有明顯的優(yōu)勢。其突出的特點是易于近凈成形,可以提高材料利用率,節(jié)約材料和能源。另外,可以減少宏觀偏析,防止內(nèi)部缺陷,減少氣體夾雜,降低氣孔率,同時由于能減少對模具的熱沖擊影響,有利于提高模具的壽命。半固態(tài)漿料的制備是半固態(tài)成形技術的關鍵和前提,要求半固態(tài)漿料中初生相組織呈細小的、球狀或近球狀的非枝晶組織,并且均勻的分布于液態(tài)金屬熔體中。電磁攪拌法是目前鎂合金半固態(tài)漿料制備中被推崇的方法,此法通過電磁作用將能量傳遞給半固態(tài)鎂合金,不與其直接接觸,金屬漿料更純凈,不易卷入氣體,并且電磁攪拌工藝參數(shù)易于控制。然而,不同的熔煉裝置、不同的電磁攪拌設備、不同的澆注工藝、不同的半固態(tài)成形方法,對半固態(tài)漿料的質(zhì)量有不同的要求,直接影響半固態(tài)成形零件的內(nèi)在質(zhì)量。因此,探究合適的電磁攪拌工藝對獲得優(yōu)質(zhì)的半固態(tài)鎂合金漿料具有實際意義。本文研究采用愛迪爾DMS-05-SMMG型電磁攪拌裝置對鎂合金AZ91D進行電磁攪拌,探究不同電磁攪拌頻率、不同電磁攪拌功率、不同攪拌溫度、不同攪拌時間等工藝參數(shù)對獲得鎂合金AZ91D半固態(tài)漿料中球狀初生相組織形態(tài)、尺寸等的影響規(guī)律,為采用擠壓鑄造法實現(xiàn)鎂合金AD91D半固態(tài)成形建立實驗基礎。通過本文的研究,主要得出以下結(jié)論:1)電磁攪拌頻率和攪拌強度影響鎂合金AZ91D半固態(tài)漿料的初生相形貌,隨著電磁攪拌頻率和電磁攪拌功率的增加,初生相形貌更加圓整,在本實驗研究條件下,電磁攪拌頻率50Hz為最佳實驗攪拌頻率、電磁攪拌強度90%為最佳電磁攪拌強度。2)電磁攪拌溫度決定了半固態(tài)漿料中固相體積分數(shù),本實驗條件下對AZ91D鎂合金進行電磁攪拌,實驗溫度590℃--595℃是最佳的溫度范圍;電磁攪拌時間的長短,影響半固態(tài)漿料中初生相形貌的演變,電磁攪拌時間過短,不能形成形貌圓整的初生相,但攪拌時間過長,則會使球狀初生相彼此之間產(chǎn)生“焊合”,不利于半固態(tài)成形。本實驗條件下,較為理想的電磁攪拌時間為10min到15min。3)電磁攪拌獲得AZ91D鎂合金球狀初生相的機制是由于洛倫茲力的作用打斷呈樹枝狀形貌的α-Mg枝晶臂,使其游離出來形成孤立的顆粒;或者是洛倫茲力的作用使樹枝晶產(chǎn)生塑性變形,變形的結(jié)果在枝晶的根部逐漸產(chǎn)生晶界,晶界被液相完全浸潤后,產(chǎn)生根部熔斷,同樣形成孤立的顆粒。在后續(xù)的等溫攪拌過程中,孤立的初生相顆粒形貌和尺寸將不斷發(fā)生變化:等溫攪拌初期,初生相尺寸逐漸減小、形貌逐漸圓整;之后,初生相尺寸逐漸增大、圓整度降低。
【關鍵詞】：鎂合金 電磁攪拌 半固態(tài) 組織形態(tài)
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG292
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-26
• 1.1 選題意義10-11
• 1.2 鎂合金的研究現(xiàn)狀及其應用11-13
• 1.3 半固態(tài)成形技術及其應用13-23
• 1.3.1 半固態(tài)成形技術的分類13-14
• 1.3.2 半固態(tài)成形技術的特點14-15
• 1.3.3 半固態(tài)金屬漿料的制備方法15-18
• 1.3.4 半固態(tài)成形技術應用進展18-19
• 1.3.5 半固態(tài)金屬性質(zhì)和微觀組織形成機制研究19-23
• 1.4 鎂合金半固態(tài)成形及其應用23-25
• 1.5 主要研究內(nèi)容25-26
• 第2章 實驗方案26-32
• 2.1 研究方案26
• 2.1.1 研究思路26
• 2.1.2 技術路線26
• 2.2 實驗材料26-27
• 2.3 實驗設備27-29
• 2.3.1 電磁攪拌設備27-28
• 2.3.2 實驗模具28-29
• 2.4 樣品檢測29-32
• 2.4.1 差熱分析實驗29
• 2.4.2 微觀組織圖像處理29-32
• 第3章 電磁攪拌工藝對鎂合金AZ91D初生相形貌的影響32-46
• 3.1 實驗鎂合金AZ91D不同溫度下的固相率32-33
• 3.2 冷卻條件對鎂合金AD91D急冷組織的影響33-36
• 3.3 電磁攪拌頻率對鎂合金半固態(tài)組織漿料特征的影響36-38
• 3.4 電磁攪拌功率對鎂合金半固態(tài)組織漿料特征的影響38-39
• 3.5 電磁攪拌溫度對鎂合金半固態(tài)組織漿料特征的影響39-41
• 3.6 電磁攪拌時間對鎂合金半固態(tài)組織漿料特征的影響41-44
• 3.7 本章小節(jié)44-46
• 第4章 電磁攪拌對鎂合金初生相形態(tài)的影響機制46-52
• 4.1 電磁攪拌作用對熔體溫度場的影響46-47
• 4.2 電磁攪拌參數(shù)對合金熔體宏觀流動的影響47-49
• 4.2.1 電磁攪拌頻率對合金熔體宏觀流動的影響47-48
• 4.2.2 電磁攪拌功率對合金熔體宏觀流動的影響48-49
• 4.3 電磁攪拌對AZ91D鎂合金半固態(tài)初生相形貌的影響機制49-50
• 4.4 小節(jié)50-52
• 第5章 結(jié)論52-54
• 參考文獻54-60
• 致謝60

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孟毅;;半固態(tài)成形工藝特點及發(fā)展現(xiàn)狀[J];精密成形工程;2016年04期

2 羅曉強;李正陽;燕青芝;;半固態(tài)金屬成形技術的研究進展[J];新技術新工藝;2015年06期

3 趙懌;董剛;趙博;;鎂合金在航空領域應用的研究進展[J];有色金屬工程;2015年02期

4 高順;馬曉錄;;鎂合金成形技術發(fā)展現(xiàn)狀研究[J];河南科技;2015年05期

5 楊媛;李加強;宋宏寶;劉鵬成;;鎂合金的應用及其成形技術研究現(xiàn)狀[J];熱加工工藝;2013年08期

6 滕海濤;熊柏青;張永安;李廷舉;張小立;謝水生;;鋁、鎂合金半固態(tài)漿料的制備與流變成形新工藝[J];中國有色金屬學報;2012年04期

7 韓言言;陳樂平;周全;;半固態(tài)輕合金制備工藝研究新進展[J];鑄造技術;2011年12期

8 楊湘杰;;半固態(tài)成形技術最新進展——第11屆合金與復合材料半固態(tài)成形國際會議技術報告綜述[J];特種鑄造及有色合金;2010年10期

9 張新;張奎;李興剛;李宏偉;張寶東;李永軍;王長順;;AZ91D鎂合金半固態(tài)成形技術研究進展[J];鑄造;2010年08期

10 黃曉鋒;梁艷;王韜;謝銳;曹喜娟;朱凱;田載友;;金屬半固態(tài)成形技術的研究進展[J];中國鑄造裝備與技術;2009年02期

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本文編號：734938