本文關(guān)鍵詞：Ce、Ca加入對(duì)AM60鎂合金組織及力學(xué)性能的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：能源危機(jī)和環(huán)境污染是當(dāng)今關(guān)注度最高的兩個(gè)熱點(diǎn)話題，推動(dòng)汽車輕量化是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要途徑。鎂合金密度小，比強(qiáng)度和比剛度高，加工性能好，應(yīng)用在汽車上能大幅降低車身重量，，但是一般鎂合金的高溫性能較差，局限其應(yīng)用范圍，因此研究開(kāi)發(fā)新型耐熱鎂合金具有重要意義。 本實(shí)驗(yàn)通過(guò)在AM60鎂合金重熔的過(guò)程中加入Mg-Ce和Mg-Ca中間合金的方法，得到符合設(shè)計(jì)要求的合金，并對(duì)各組合金進(jìn)行T4和T6熱處理。作者分別對(duì)鑄態(tài)、T4態(tài)、T6態(tài)各組合金開(kāi)展了室溫拉伸性能、顯微硬度、宏觀硬度以及高溫抗蠕變性能的研究；利用金相顯微鏡、掃描電鏡、XRD衍射儀等儀器研究分析合金顯微組織形貌的演變。 研究發(fā)現(xiàn)，鑄態(tài)AM60鎂合金中存在大量樹(shù)枝晶而且晶粒尺寸較大，加入適量Ce元素后組織得到改善，粗大的樹(shù)枝晶有所減少且晶粒明顯細(xì)化，生成的針狀稀土相在一定程度上抑制了β相生成。在此基礎(chǔ)上又加入不同含量Ca(0.5wt.%~2.5wt.%)元素，晶粒進(jìn)一步細(xì)化。隨著Ca含量增多，枝晶狀β相的數(shù)量逐漸減少，而晶界處Al_2Ca相不斷增加最后演變成層片魚(yú)骨狀。AM60Ce1Ca3合金中的枝晶全部轉(zhuǎn)變?yōu)榈容S晶，β相的數(shù)量非常少，而骨骼狀A(yù)l_2Ca相為主要強(qiáng)化相，合金中Ca元素含量超過(guò)1.341wt.%后Al_2Ca相變得粗大并聯(lián)結(jié)成網(wǎng)狀。 力學(xué)性能測(cè)試的結(jié)果表明，鑄態(tài)AM60合金中加入稀土Ce后其抗拉強(qiáng)度、延伸率、硬度、高溫抗蠕變性能等均有不同程度提高，主要?dú)w因于細(xì)晶強(qiáng)化機(jī)制。在AM60Ce1合金中添加不同含量Ca(0.5wt.%~2.5wt.%)后，各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)呈現(xiàn)出不同的變化規(guī)律，其中抗拉強(qiáng)度和延伸率隨Ca含量增多先提高后下降，并且都在AM60Ce1Ca3合金處達(dá)到峰值；顯微/宏觀硬度和高溫抗蠕變性能有著相同的規(guī)律，即Ca含量愈高其性能愈好，硬度值基本呈直線上升，而高溫抗蠕變性能當(dāng)Ca含量超過(guò)1.341wt.%后提升不是很明顯。綜合各項(xiàng)性能指標(biāo)以及合金組織分析得出滿足實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)目的最優(yōu)成分合金為AM60Ce1Ca3合金。 對(duì)比鑄態(tài)、T4態(tài)、T6態(tài)各組合金的組織形貌和力學(xué)性能可知，固溶或時(shí)效這兩種熱處理工藝僅對(duì)β相作用明顯，相反熔點(diǎn)較高的稀土相Al11Ce3和堿土相Al_2Ca幾乎沒(méi)有變化，所以Ca含量較高的幾組合金經(jīng)過(guò)熱處理后組織和性能基本沒(méi)有變化。固溶處理后AM60、AM60Ce1等含Ca量較低的合金由于β相固溶于基體中使得組織形貌更加平整，出現(xiàn)清晰晶界輪廓；這些合金經(jīng)過(guò)時(shí)效處理后又分別在晶界處析出不同量的β相，同時(shí)晶粒有所長(zhǎng)大。熱處理后仍然是AM60Ce1Ca3合金抗拉強(qiáng)度最高，且T6態(tài)時(shí)該組合金的抗拉強(qiáng)度值為三種狀態(tài)中最大，宏觀硬度也在T6態(tài)時(shí)最高，而合金的顯微硬度和高溫抗蠕變性能則是在T4處理后達(dá)到最高。
【關(guān)鍵詞】：鎂合金 Ce/Ca合金化 顯微組織 力學(xué)性能 高溫蠕變
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TG146.22
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-28
• 1.1 選題背景12
• 1.2 耐熱鎂合金研究進(jìn)展12-17
• 1.2.1 Mg-Al 系合金12-15
• 1.2.1.1 AZ(Mg-Al-Zn)系13
• 1.2.1.2 AS(Mg-Al-Si)系13
• 1.2.1.3 AE(Mg-Al-RE)系13-14
• 1.2.1.4 AX(Mg-Al-Ca)系14
• 1.2.1.5 AJ(Mg-Al-Sr)系14-15
• 1.2.1.6 ACM(Mg-Al-Ca-RE)系15
• 1.2.2 Mg-Zn 系合金15-16
• 1.2.3 Mg-RE 系合金16-17
• 1.3 耐熱鎂合金的應(yīng)用17-20
• 1.3.1 耐熱鎂合金在航空航天中的應(yīng)用17-18
• 1.3.2 耐熱鎂合金在汽車工業(yè)中的應(yīng)用18-19
• 1.3.3 耐熱鎂合金在其他行業(yè)中的應(yīng)用19-20
• 1.4 鎂合金蠕變行為及機(jī)理研究現(xiàn)狀20-26
• 1.4.1 蠕變曲線與蠕變速率20-22
• 1.4.2 蠕變變形及斷裂機(jī)理22-24
• 1.4.2.1 鎂合金的蠕變機(jī)制22-24
• 1.4.2.2 鎂合金的蠕變斷裂機(jī)理24
• 1.4.3 提高鎂合金抗蠕變性能的方法24-25
• 1.4.3.1 組織強(qiáng)化24-25
• 1.4.3.2 固溶強(qiáng)化25
• 1.4.3.3 晶界強(qiáng)化25
• 1.4.4 合金元素對(duì)鎂合金抗蠕變性能的影響25-26
• 1.5 本文研究意義及內(nèi)容26-28
• 第2章 實(shí)驗(yàn)方法28-34
• 2.1 合金的成分設(shè)計(jì)29-30
• 2.2 合金的制備30
• 2.3 合金顯微組織觀察和分析30-31
• 2.3.1 金相顯微組織30-31
• 2.3.2 X-射線衍射物像分析31
• 2.3.3 掃描電鏡顯微觀察和能譜分析31
• 2.4 力學(xué)性能測(cè)試31-34
• 2.4.1 拉伸實(shí)驗(yàn)31-32
• 2.4.2 布氏硬度32
• 2.4.3 顯微硬度32-33
• 2.4.4 抗蠕變性能33-34
• 第3章 Ce、Ca 對(duì) AM60 鎂合金顯微組織的影響34-50
• 3.1 引言34
• 3.2 合金成分測(cè)定34-35
• 3.3 加入 Ce 對(duì) AM60 鎂合金顯微組織的影響35-40
• 3.3.1 AM60 鎂合金的顯微組織35-36
• 3.3.2 AM60Ce1 鎂合金顯微組織及分析36-40
• 3.4 添加不同含量 Ca 對(duì) AM60Ce1 合金顯微組織的影響40-47
• 3.4.1 AM60Ce1Cax 鎂合金的顯微組織和相分布40-45
• 3.4.2 添加不同含量 Ca 對(duì) AM60Ce1 鎂合金晶粒細(xì)化的影響45-47
• 3.5 本章小結(jié)47-50
• 第4章 Ce、Ca 對(duì) AM60 鎂合金力學(xué)性能的影響50-66
• 4.1 引言50
• 4.2 Ce、Ca 對(duì) AM60 鎂合金拉伸性能的影響50-54
• 4.3 Ce、Ca 對(duì) AM60 鎂合金硬度的影響54-55
• 4.4 Ce、Ca 對(duì) AM60 鎂合金抗蠕變性能的影響55-64
• 4.5 本章小結(jié)64-66
• 第5章 Ce、Ca 以及熱處理對(duì) AM60 鎂合金的影響66-74
• 5.1 熱處理工藝66-67
• 5.2 熱處理對(duì)合金顯微組織的影響67-69
• 5.2.1 T4 處理對(duì)合金顯微組織的影響67-68
• 5.2.2 T6 處理對(duì)合金顯微組織的影響68-69
• 5.3 熱處理對(duì)合金力學(xué)性能的影響69-73
• 5.3.1 熱處理對(duì)合金拉伸性能的影響69-71
• 5.3.2 熱處理對(duì) AM60Ce1Ca3 合金硬度的影響71-72
• 5.3.3 熱處理對(duì) AM60Ce1Ca3 合金高溫性能的影響72-73
• 5.4 本章小結(jié)73-74
• 第6章 結(jié)論74-76
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 致謝80

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 羅思東;鎂合金在汽車上的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[J];汽車工藝與材料;2004年06期

2 張鵬,曾大本;異軍突起的鎂合金壓鑄[J];特種鑄造及有色合金;2000年06期

3 夏鵬舉;蔣百靈;張菊梅;張繼源;袁森;;Mg-Al系鎂合金離異共晶β相的研究[J];特種鑄造及有色合金;2007年05期

4 郭永春;張亞?wèn)|;趙悅光;楊忠;李建平;;稀土Y對(duì)Mg-6Al-0.2Mn組織和力學(xué)性能的影響[J];西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2009年02期

5 謝建昌;李全安;李建弘;張興淵;;耐熱鎂合金及其開(kāi)發(fā)思路[J];鑄造技術(shù);2008年01期

6 陳力禾,趙慧杰,劉正,申志勇,聶義勇;鎂合金壓鑄及其在汽車工業(yè)中的應(yīng)用[J];鑄造;1999年10期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 白星;AM80-Ca-Sr堿土耐熱鎂合金研究[D];湖南大學(xué);2009年

  本文關(guān)鍵詞：Ce、Ca加入對(duì)AM60鎂合金組織及力學(xué)性能的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：265051