本文關(guān)鍵詞：AZ91、AM60鑄造鎂合金晶粒細(xì)化及晶粒尺寸預(yù)測(cè)模型的研究

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【摘要】：鎂及其合金具有密度小，比強(qiáng)度高以及減震、抗電磁輻射等優(yōu)點(diǎn)，在汽車、電子、交通等領(lǐng)域得到了日益廣泛的應(yīng)用。鎂合金的室溫塑性差，強(qiáng)度低，細(xì)化晶粒能有效提高鎂合金的力學(xué)性能。本文以AZ91、AM60為試驗(yàn)對(duì)象，在鑄態(tài)下分別加入MnCO3細(xì)化劑、Al-Sr-La復(fù)合細(xì)化劑，研究了細(xì)化劑對(duì)AZ91、AM60合金鑄態(tài)和固溶態(tài)顯微組織、力學(xué)性能的影響，，并對(duì)鎂合金的細(xì)化機(jī)理進(jìn)行了深入的探討。 研究結(jié)果表明：MnCO3和Al-Sr-La復(fù)合細(xì)化劑均能有效細(xì)化AZ91、AM60鎂合金。鎂基體由粗大樹枝晶狀變?yōu)榧?xì)小顆粒狀，晶界處β-Mg17Al12相的數(shù)量減少并且由原來連續(xù)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)變?yōu)閺浬⒌臄嗬m(xù)狀，晶粒數(shù)目增多，晶粒尺寸變小，合金的力學(xué)性能有較大提高，并且固溶態(tài)合金的力學(xué)性能優(yōu)于鑄態(tài)合金。試驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，冷卻速度對(duì)Mg-Al系合金的晶粒尺寸也有重要影響，冷卻速度越快，過冷度越大，促進(jìn)了晶核的大量成形，細(xì)化了晶粒。另外，對(duì)細(xì)化后的試樣進(jìn)行能譜分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)Mn、Sr、La富聚于晶界附近，由此推測(cè)MnCO3和Al-Sr-La的細(xì)化機(jī)理主要是Mn、Sr、La的成分過冷作用。 本文評(píng)述了鑄造鎂合金現(xiàn)有的一些晶粒尺寸預(yù)測(cè)模型，以晶粒形核中的成分過冷理論為基礎(chǔ)，推導(dǎo)出了能夠預(yù)測(cè)鑄態(tài)下鎂合金晶粒尺寸的數(shù)學(xué)模型，分析了冷卻速度、液相溫度梯度等工藝參數(shù)對(duì)晶粒大小的影響。結(jié)果表明，該模型可以有效預(yù)測(cè)鎂合金的鑄態(tài)晶粒尺寸。
【關(guān)鍵詞】：AZ91 AM60鎂合金 晶粒細(xì)化 成分過冷 晶粒尺寸預(yù)測(cè)模型
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG292
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 鎂合金的應(yīng)用現(xiàn)狀8-10
• 1.1.1 鎂合金在汽車上的應(yīng)用8-9
• 1.1.2 鎂合金在航天航空中的應(yīng)用9
• 1.1.3 鎂合金在電子、電器行業(yè)中的應(yīng)用9-10
• 1.2 鎂合金晶粒細(xì)化主要方法10-15
• 1.2.1 物理場(chǎng)細(xì)化法10
• 1.2.2 過熱處理10-11
• 1.2.3 半固態(tài)成形工藝11
• 1.2.4 固態(tài)成形工藝11
• 1.2.5 快速凝固11-12
• 1.2.6 化學(xué)添加劑細(xì)化法12-15
• 1.3 本論文主要研究?jī)?nèi)容15-16
• 第2章 Mg-Al系鎂合金晶粒細(xì)化的試驗(yàn)研究16-31
• 2.1 試驗(yàn)材料及過程16-21
• 2.1.1 試驗(yàn)材料16-17
• 2.1.2 熔煉及澆鑄17-19
• 2.1.3 金相分析及晶粒尺寸預(yù)測(cè)19
• 2.1.4 力學(xué)性能試驗(yàn)19-20
• 2.1.5 試驗(yàn)工藝路線20-21
• 2.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析討論21-30
• 2.2.1 MnCO_3對(duì)Mg-Al系鎂合金鑄造組織及晶粒尺寸的影響21-23
• 2.2.2 Al-Sr-La對(duì)Mg-Al系鎂合金鑄造組織及晶粒尺寸的影響23-25
• 2.2.3 細(xì)化劑對(duì)Mg-Al系合金固溶處理組織及晶粒尺寸的影響25-26
• 2.2.4 細(xì)化劑對(duì)Mg-Al系合金力學(xué)性能的影響26-30
• 2.3 本章小結(jié)30-31
• 第3章 Mg-Al系合金晶粒細(xì)化機(jī)理的探討31-46
• 3.1 冷卻速度對(duì)Mg-Al系合金晶粒細(xì)化的影響31-35
• 3.2 MnCO3對(duì)Mg-Al系合金相成分的影響及其細(xì)化機(jī)理35-40
• 3.3 Al-Sr-La對(duì)Mg-Al系合金相成分的影響及其細(xì)化機(jī)理40-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 第4章 鎂合金凝固晶粒尺寸預(yù)測(cè)模型的研究46-60
• 4.1 經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?/span>46-47
• 4.2 理論模型47-59
• 4.2.1 自由形核晶粒尺寸模型48-55
• 4.2.2 自由生長(zhǎng)晶粒尺寸模型55-59
• 4.3 本章小結(jié)59-60
• 第5章 總結(jié)60-61
• 致謝61-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文66

【參考文獻(xiàn)】

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