本文關鍵詞：鎂合金壓鑄件超聲檢測結果和組織、力學性能的相關性

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【摘要】：鎂合金具有減輕構件重量、良好的阻尼減震性和鑄造性能等特點，廣泛應用在汽車生產制造業(yè)，被稱為汽車行業(yè)中“21世紀的新型綠色工程材料”。隨著結構輕量化和節(jié)能減排要求的不斷提高，鎂合金已經成為可以部分取代鋼鐵和鋁合金的第三類金屬結構材料。為了促進我國鎂合金壓鑄技術成熟化，并為鎂合金壓鑄件質量監(jiān)管和生產工藝設計提供可靠的實驗參考和理論指導，本文研究了采用超聲波對AM50鎂合金壓鑄試樣內部缺陷的無損檢測技術，通過內部組織觀察法和工業(yè)X-CT技術對超聲檢測結果進行驗證，并分析了內部缺陷對鎂合金壓鑄試樣力學性能的影響，以提高鎂合金壓鑄件質量檢測的準確度，充分發(fā)揮超聲檢測在鎂合金壓鑄件質量監(jiān)控中的優(yōu)勢。 本文首先從壓鑄鎂合金汽車座椅骨架中具有代表意義的部位進行取樣，然后對試樣超聲波手動檢測A掃描波形時域信號分析，歸納總結出兩類具有顯著特征的A掃描波形，一類是在基波和底波之間存在明顯缺陷波的A掃描波形，另一類是沒有底面回波只有試樣內部缺陷多次反射回波的A掃描波形。 從超聲波手動檢測結果中選取具有代表意義的位置進行超聲波自動檢測，通過金相分析確立各類缺陷對應的超聲波圖譜特征，利用激光共聚焦顯微鏡和掃描電子顯微鏡觀察試樣檢測區(qū)域內存在的缺陷，在第一類手動檢測波形信號的探測區(qū)域內部觀察到大量的縮松，與超聲檢測結果相當吻合；在第二類手動檢測波形信號探測區(qū)域內部觀察到長度3mm左右的彎曲長裂紋和一些短小的裂紋，，由于裂紋取向與超聲檢測平面具有差異，因此觀察到的缺陷形貌與超聲檢測到的C掃描圖像存在一些差異，該試樣各項力學性能均屬于靠背下側取樣位置的異常值，其屈服強度125.50MPa、抗拉強度139.83MPa、延伸率2.04%，斷口呈現結晶狀，斷口表面存在明顯的裂紋和氣孔等缺陷。該類試樣超聲波檢測結果和力學性能結果共同表明，靠背下側取樣位置內部存在較多的缺陷，導致該位置試樣力學性能較低。另外還采用工業(yè)X-CT技術對超聲檢測結果進行驗證，發(fā)現超聲波檢測區(qū)域內部存在明顯的缺陷，表明超聲檢測結果和工業(yè)X-CT檢測結果是一致的。 鎂合金壓鑄試樣的力學性能與取樣位置的箱形圖表明，試樣的抗拉強度隨取樣位置的變化幅度介于屈服強度與延伸率的變化幅度之間，表明屈服強度的影響因素和延伸率的影響因素都能夠影響抗拉強度。超聲波檢測和拉伸斷裂位置的對應率表明，拉伸試樣斷裂于超聲波檢測到缺陷的位置的對應率接近80%，只是靠背下側取樣位置對應率較高，靠背兩側取樣位置對應率稍微低些，其他三個位置相差不大，表明超聲檢測結果與試樣的力學性能存在明顯的關系。
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG146.22;TG115.285

【參考文獻】

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本文編號：1282193