壓鑄成形是制備鎂合金工件的常用方法,液態(tài)壓鑄件無法通過熱處理進(jìn)一步提高性能,而半固態(tài)壓鑄件是可以進(jìn)行熱處理的,這為解決鎂合金工件的生產(chǎn)問題提供了一條新的途徑。然而目前用于半固態(tài)成形的各種牌號鎂合金熱處理強(qiáng)化效果較差,不能充分發(fā)揮半固態(tài)成形可熱處理的這一優(yōu)勢。Mg-Zn-Mn基合金是具備良好時效強(qiáng)化效應(yīng)的鎂合金,本文在Mg-7Zn-0.3Mn合金的基礎(chǔ)上添加了微量Cu元素,以期該新型合金在半固態(tài)成形技術(shù)下不僅具備較優(yōu)的熱處理效果,也可滿足半固態(tài)成形對微觀組織的要求,為達(dá)到這一目標(biāo),本文通過OM、XRD、SEM、TEM和硬度測試等方法,得出了以下結(jié)論:首先,對鑄態(tài)Mg-7Zn-0.3Mn-x Cu合金的組織及硬度進(jìn)行了研究,結(jié)果表明:添加Cu元素后,有新相CuMgZn形成,含Cu的三種實(shí)驗(yàn)合金均由α-Mg和共晶組織（α-Mg+CuMgZn+MgZn₂+Mg₄Zn₇）組成。當(dāng)Cu含量為1.0wt.%時,對晶粒的細(xì)化效果最優(yōu),合金的組織改善效果最好,硬度最大,達(dá)到了54.3HV。隨后,通過半固態(tài)等溫?zé)崽幚?對Mg-7Zn-0.3... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

半固態(tài)成形工藝流程圖

工程碩士學(xué)位論文7鑄的金屬材料放入電阻箱進(jìn)行二次加熱，在半固態(tài)溫度區(qū)間保持一定時間后，獲得符合要求的半固態(tài)非枝晶組織。如圖1.2所示，該方法工藝過程簡單、高效環(huán)保且成本很低，符合實(shí)驗(yàn)室研究中需快速獲得半固態(tài)非枝晶組織的要求。圖1.2半固態(tài)等溫?zé)崽幚砗唸D1.5鎂合金半固態(tài)組織的熱處理探究針對傳統(tǒng)鑄造方式制備的鎂合金，科研人員已圍繞其固溶和時效熱處理進(jìn)行了較為深入的研究且取得了不少成果，但關(guān)于鎂合金半固態(tài)非枝晶組織的熱處理研究因起步較晚導(dǎo)致成果少之又少。張友法[46]等對觸變注射成形AZ91D鎂合金的T4與T6熱處理工藝進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，合金經(jīng)410°C×16h固溶處理后再在相同時間(16h)不同溫度(120°C和170°C)下充分時效，α-Mg的硬度值分別為80.7HV和83.3HV，且隨著逐漸延長T6時間或提高T6溫度，α-Mg的硬度值在沉淀強(qiáng)化的作用下呈逐漸增大趨勢。李元東[47]等研究了觸變鑄造AZ91D鎂合金在不同時效工藝下的硬度變化。結(jié)果表明：將實(shí)驗(yàn)合金在415oC下分別固溶8h和24h，并進(jìn)行相同工藝的時效處理后，發(fā)現(xiàn)適當(dāng)?shù)难娱L固溶時間對合金的時效強(qiáng)化效果有益。合金經(jīng)工藝為415oC×24h的T4處理后，于不同溫度(220°C和200°C)下進(jìn)行時效處理，發(fā)現(xiàn)低溫時效下(最高硬度值)的強(qiáng)化效果明顯優(yōu)于高溫時效�？上У氖�，以上研究不但沒能詳細(xì)分析T6過程中析出相的組織演變過程，而且也沒有提出半固態(tài)非枝晶組織在時效熱處理后的強(qiáng)化機(jī)理，然而這兩點(diǎn)對于半固態(tài)鎂合金的發(fā)展是十分重要的。1.6課題研究目的、意義及內(nèi)容1.6.1課題研究目的及意義如前文所述，Mg-Zn二元合金因其組織性能較差，很少直接應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)。據(jù)袁煒[48]的研究可知，Mg-Zn-Mn合金在時效過程中，在晶界處彌散分布的Mn顆粒阻礙了晶界的遷移和晶粒的長大，起到了細(xì)晶?

工程碩士學(xué)位論文9第2章實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方案2.1研究技術(shù)路線依據(jù)課題所要探索內(nèi)容及目的，制定了如圖2.1所示的本實(shí)驗(yàn)具體技術(shù)方案。圖2.1實(shí)驗(yàn)技術(shù)方案流程圖2.2實(shí)驗(yàn)材料與合金制備2.2.1合金成分的確定本論文依據(jù)課題組先前的研究成果及項(xiàng)目研究目標(biāo)，確定以Mg-7Zn-0.3Mn三元合金為基，選擇Cu作為本實(shí)驗(yàn)的合金變量，根據(jù)各元素的交互作用，將Cu的添加量定為0wt.%，0.5wt.%，1.0wt.%，1.5wt.%，設(shè)計(jì)出了Mg-Zn-Mn-Cu合金。綜上，本研究中共設(shè)計(jì)了4種成分的合金，具體的合金成分如表2.1所示。表2.1Mg-7Zn-0.3Mn-xCu實(shí)驗(yàn)合金的設(shè)計(jì)成分（wt.%）AlloyNominalcomposition(wt.%)ZnMnCuMgMg-7Zn-0.3Mn70.30Bal.Mg-7Zn-0.3Mn-0.5Cu70.30.5Bal.Mg-7Zn-0.3Mn-1.0Cu70.31.0Bal.Mg-7Zn-0.3Mn-1.5Cu70.31.5Bal.2.2.2合金材料及實(shí)驗(yàn)設(shè)備制備Mg-7Zn-0.3Mn-xCu鎂合金所用的原材料為純Mg錠、Zn錠、切成小塊的Cu板(＞99.99wt.%)和Mg-5%Mn(質(zhì)量百分含量)中間合金。熔煉過程中，熔煉裝置為可通氬氣進(jìn)行熔體保護(hù)的SG27.5KW型井式電阻爐(額定功率、溫度分別為7.5Kw和1000°C，每次的下料量為4000±100g)；熔煉時控制爐溫的設(shè)備為

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3383904