【摘要】：隨著社會的不斷發(fā)展,鎂合金由于質(zhì)量輕、密度小、比強度高等特點越來越受到重視。采用一般壓鑄方法生產(chǎn)的鎂合金,其力學(xué)性能較低,阻礙了鎂合金的應(yīng)用范圍。因而開發(fā)出新型的鎂合金就十分必要了。半固態(tài)成形工藝是目前較為新型的成形工藝之一,能夠很好地解決鎂合金產(chǎn)品的許多問題。本文以Mg-7Zn二元合金為基礎(chǔ),通過添加一定量的V元素,并且通過光學(xué)顯微鏡、X射線衍射分析、掃描電子顯微鏡等方法來進行以下的研究。對鑄態(tài)Mg-7Zn-x V鎂合金的組織與性能進行了研究,結(jié)果表明:隨著適量金屬V元素的添加量逐步增多,其鑄態(tài)合金的非枝晶組織逐漸細(xì)化,其拉伸性能和延伸率呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。當(dāng)V的含量為0.1%和0.3%時,相比于Mg-7Zn二元合金,其抗拉強度與延伸率明顯增加,其抗拉強度分別為194MPa、192MPa,延伸率分別為12.70%與12.10%,當(dāng)V的含量為0.5%時,其抗拉強度與延伸率開始下降。由X射線衍射分析可知,在添加了V的Mg-7Zn三元合金,其主要是由α-Mg基體與Mg_7Zn_3相和Mg_(102.09)Zn_(39.60)相構(gòu)成。研究了熱處理對鑄態(tài)Mg-7Zn-0.1V鎂合金組織與性能的影響,研究表明:在340°C下,固溶10h,其固溶效果最好。大量的共晶相進入了基體中,殘余的共晶相呈均勻、彌散狀分布。在此基礎(chǔ)上,進行160°C下的時效處理,隨著時效時間的延長,析出的沉淀相越來越多,在160°C下,時效40h時,其合金的析出相均勻地分布,其抗拉強度與顯微硬度均達到最大值,分別為305MPa和92.7VHN。通過半固態(tài)等溫?zé)崽幚?研究了保溫溫度和保溫時間對Mg-7Zn-x V鎂合金半固態(tài)組織演變的影響。結(jié)果表明:保溫溫度和保溫時間對Mg-7Zn-x V非枝晶組織的演變有重要的影響;提高保溫溫度或是延長保溫時間,可以使Mg-7Zn-x V中的非枝晶組織轉(zhuǎn)變?yōu)楦蛹?xì)小且分布均勻的球狀顆粒;當(dāng)保溫溫度過高或是保溫時間過長時,半固態(tài)顆粒會出現(xiàn)合并和長大,其主要的演變機制與Ostwald熟化規(guī)律相符合;Mg-7Zn-0.1V合金的最佳等溫?zé)崽幚砉に囀?保溫溫度600°C,保溫時間40min,非枝晶顆粒的平均尺寸為46μm,形狀因子為1.28。Mg-7Zn-0.3V合金的最佳等溫?zé)崽幚砉に囀?保溫溫度605°C,保溫時間40min,非枝晶顆粒的平均尺寸為48.5μm,形狀因子為1.26。Mg-7Zn-0.5V合金的最佳等溫?zé)崽幚砉に囀?保溫溫度605°C,保溫時間30min,非枝晶顆粒的平均尺寸為47.2μm,形狀因子為1.26。
【圖文】：

預(yù)熱好的鋅錠加入；繼續(xù)升高溫度，當(dāng)爐子的溫度達到 740C° 時，將預(yù)熱好屬釩加入。3) 精煉：當(dāng)熔煉爐溫度下降到 720C° 時，將根據(jù)熔煉時的合金質(zhì)量稱量好適的精煉劑(C2Cl6)，用預(yù)熱清理干凈過的鐘罩加入到合金金屬液中，進行精程，在這個過程中，要注意繼續(xù)通入氬氣進行保護，并用鐘罩不斷攪動金屬至金屬液表面呈現(xiàn)銀白色為止，然后扒去金屬液表面的爐渣，撒上適量的覆，完成精煉。3) 澆注：金屬液靜置 15min 左右后，不斷調(diào)整熔煉爐的溫度，使溫度逐漸到 710C° 時，進行澆注。在澆注之前，要提前將在保溫箱內(nèi)預(yù)熱好的澆注模速而又準(zhǔn)確的組合完成，以保證澆注工作順利進行，并且澆注過程中速度要，過快或是過慢都會對合金產(chǎn)生一定不好的影響。在澆注過程中，要均勻廣向合金的金屬液表面以及模具上噴灑適量的硫粉，以阻礙金屬液與空氣中的氣體發(fā)生接觸，，使得合金后續(xù)的性能有一定的保障。使用的模具以及試樣的過程如圖 2.1 所示。

圖 2.2 拉伸試樣示意圖Figure 2.2 Schematic diagram of tensile tes金的硬度試驗，采用 FM-700 硬度樣的上下平面打磨平整，以防止試而導(dǎo)致誤差產(chǎn)生，測量試樣的上下的誤差。試驗時，所要設(shè)置加載的樣要完全保證至少有 8 個測試與分析完成后，要盡可能精確地算出和量，然后根據(jù)其產(chǎn)生的對角線的長度到該點的硬度值，測出所有點的硬值，作為其所測試試樣的硬度值。
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG146.22

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 袁明華;姜炳春;唐聯(lián)耀;;鎂合金在生物醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用與發(fā)展[J];南方農(nóng)機;2017年23期

2 朱家樂;于景媛;李強;孫旭東;;Zr含量對醫(yī)用多孔Mg-Zn-Zr合金組織和性能的影響[J];輕金屬;2017年10期

3 袁廣銀;牛佳林;;可降解醫(yī)用鎂合金在骨修復(fù)應(yīng)用中的研究進展[J];金屬學(xué)報;2017年10期

4 張騰飛;張婭;夏邢燕;周學(xué)華;陳秋榮;衛(wèi)中領(lǐng);;Mg-Zn-Cu系合金作為鎂電池負(fù)極材料的性能[J];腐蝕與防護;2017年09期

5 霍東興;梁精龍;李慧;謝珊珊;楊宇;;鎂合金耐腐蝕性的研究進展[J];熱加工工藝;2017年14期

6 劉宣勇;彭峰;;醫(yī)用可降解鎂合金表面改性研究進展[J];硅酸鹽學(xué)報;2017年10期

7 黃曉鋒;李雅;張玉;馬振鐸;馬穎;李元東;陳體軍;;等溫?zé)崽幚韺A63鎂合金半固態(tài)組織演變的影響[J];特種鑄造及有色合金;2016年12期

8 孔凡校;;耐熱鎂合金組織性能與強化機理研究[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2016年31期

9 森久史;彭惠民;;阻燃鎂合金面向高速鐵道車輛的應(yīng)用[J];國外鐵道車輛;2016年05期

10 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

本文編號：2707366