發(fā)布時(shí)間：2017-11-13 19:04

  本文關(guān)鍵詞：磁場(chǎng)作用下AZ31鎂合金管坯制備工藝及組織性能的研究

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【摘要】：鎂在自然界中含量比較廣泛，且鎂合金有質(zhì)輕、強(qiáng)度、剛度高、可回收性強(qiáng)、污染少等優(yōu)點(diǎn)，被稱為綠色材料。當(dāng)今人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到環(huán)保問(wèn)題的重要性，可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)被提到日程上來(lái)。因此，新材料、新工藝的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用已經(jīng)得到重視。鎂合金正是順應(yīng)發(fā)展要求以其眾多優(yōu)點(diǎn)被應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中，如汽車(chē)和電子產(chǎn)品等領(lǐng)域。本實(shí)驗(yàn)采用電磁攪拌技術(shù)對(duì)AZ31鎂合金進(jìn)行鑄態(tài)研究，通過(guò)施加電磁力使鎂合金管坯在動(dòng)態(tài)下凝固。實(shí)驗(yàn)中鎂合金管坯受到洛倫茲力的作用，隨溫度的降低，熔體開(kāi)始結(jié)晶，不同尺寸的晶粒受力不同，并在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中發(fā)生碰撞和摩擦，導(dǎo)致初生相破碎或熔斷，為熔體提供異質(zhì)形核核心。同時(shí)攪拌使溫度場(chǎng)和溶質(zhì)趨于均勻，有利于等軸晶的形成，減少了宏觀偏析，提高了管坯質(zhì)量。 試驗(yàn)采用了9種不同的電磁攪拌工藝參數(shù)制備鎂合金管坯，研究了不同電磁攪拌工藝對(duì)商用AZ31鎂合金管坯鑄態(tài)組織及力學(xué)性能的影響，再通過(guò)固溶及固溶加深冷的熱處理工藝，，研究了熱處理對(duì)電磁場(chǎng)作用下AZ31鎂合金的綜合力學(xué)性能及組織的影響。加一定大小的磁場(chǎng)電流與磁場(chǎng)頻率，可以在一定程度上可以改善AZ31鎂合金的抗拉強(qiáng)度與伸長(zhǎng)率。當(dāng)電流為150A，頻率在6Hz時(shí)，磁場(chǎng)對(duì)鑄件的力學(xué)性能影響最佳，最大抗拉強(qiáng)度154.77MPa；最大伸長(zhǎng)率為16.4%。加一定大小的磁場(chǎng)電流和磁場(chǎng)頻率，發(fā)現(xiàn)合金在凝固過(guò)程中有孿晶組織出現(xiàn)。當(dāng)頻率減小到6Hz和電流加大到150A時(shí)，對(duì)AZ31鎂合金晶粒組織有明顯的改善，在微觀組織照片中觀察到了大量的孿晶組織。 合金經(jīng)過(guò)T4（415℃×8h）處理使鑄態(tài)的組織形成了過(guò)飽和固溶體，從而明顯增加了試樣伸長(zhǎng)率，孿晶的形成和長(zhǎng)大使晶粒內(nèi)的孿晶界明顯增多，有的孿晶界已經(jīng)和晶界相接觸，使原來(lái)的晶粒分割，導(dǎo)致晶粒細(xì)化，提高了試樣的抗拉強(qiáng)度。T4（415℃×8h）固溶處理后再加深冷處理（-196℃×24h）試樣的固溶度進(jìn)一步提高，同時(shí)深冷產(chǎn)生的壓應(yīng)力使晶粒內(nèi)部的孿晶進(jìn)一步形成和長(zhǎng)大，同時(shí)發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)T4加深冷處理晶粒中產(chǎn)生了與原來(lái)不同取向的孿晶組織，不同方向的孿晶界相互交割更進(jìn)一步細(xì)化晶粒。更加提高了試樣的抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率，使抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率分別達(dá)到198MPa和23%。
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG146.22;TG292;TG166.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1181965