本文關(guān)鍵詞：交變磁場(chǎng)作用下Mg-Gd合金凝固的組織研究

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【摘要】：隨著航天、汽車和電子等科技領(lǐng)域的飛快發(fā)展和較高要求，鎂合金得到了廣泛的應(yīng)用。為使鎂合金更好地應(yīng)用在各領(lǐng)域中，需要通過細(xì)化晶粒和組織均勻化,進(jìn)一步來改善鎂合金的力學(xué)性能和材料可加工性能，這對(duì)鎂合金在現(xiàn)代科技領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義。 本論文應(yīng)用半固態(tài)電磁攪拌設(shè)備制備Gd含量分別為5.5%、10%、15%的Mg-Gd合金鑄件，以及在鎂合金熔液凝固過程中施加小于200V電壓和小于20Hz頻率的電磁攪拌力，其直徑為90mm，高為160mm。運(yùn)用金相顯微鏡、掃描電鏡、X射線衍射儀（XRD）和力學(xué)性能測(cè)試儀對(duì)Mg-Gd合金鑄態(tài)組織形態(tài)、晶粒大小及硬度進(jìn)行分析測(cè)試，從而研究稀土元素Gd的含量、電磁攪拌工藝對(duì)鎂合金組織、第二相和硬度的影響規(guī)律。 結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在鎂合金熔煉過程中，添加稀土元素Gd，使鎂合金晶粒細(xì)化，Gd含量由5.5%升高至10%和15%時(shí)，晶粒尺寸由340μm降至282μm和268μm，硬度由28HRB升高至42HRB和48HRB。當(dāng)稀土元素Gd含量為10%時(shí)，鎂合金組織中析出第二相Mg5Gd，晶粒尺寸的減小幅度會(huì)降低。 電磁攪拌工藝制備鎂合金，可以使合金的組織晶粒細(xì)化、減小溶質(zhì)Gd在基體中偏析、減少夾雜物的數(shù)量和減小鑄錠各部位的形貌差異，同時(shí)還可以減少第二相Mg5Gd的析出量，提高鎂合金的硬度。在電壓小于200V，，頻率小于20Hz范圍內(nèi)，適當(dāng)提高電壓和頻率數(shù)值，可以使電磁攪拌效果更佳，如頻率為8Hz，電壓由80V升到120V制備的Gd含量為11%的鎂合金，硬度由62HRB升至74HRB；當(dāng)冷卻速度由5.5℃/min提高到12℃/min制備Gd含量為10%的鎂合金鑄件，使鎂合金鑄態(tài)組織的縮孔及夾雜等缺陷增多。
【關(guān)鍵詞】：鎂合金 稀土Gd 電磁攪拌 凝固組織
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古科技大學(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3-4
• Abstract4-8
• 1 文獻(xiàn)綜述8-24
• 1.1 純鎂及鎂合金概述9-13
• 1.1.1 純鎂的基本性質(zhì)9
• 1.1.2 鎂合金的基本性質(zhì)9-11
• 1.1.3 鎂合金的分類11-12
• 1.1.4 鎂合金的應(yīng)用12-13
• 1.2 稀土在鎂合金中的應(yīng)用13-16
• 1.2.1 稀土元素概述13
• 1.2.2 稀土元素的作用13-14
• 1.2.3 稀土鎂合金的發(fā)展趨勢(shì)及應(yīng)用14-16
• 1.3 半固態(tài)成形技術(shù)16-20
• 1.3.1 半固態(tài)的概念16
• 1.3.2 半固體成形技術(shù)的特點(diǎn)16-18
• 1.3.3 半固態(tài)成形技術(shù)的分類18-19
• 1.3.4 半固態(tài)成形技術(shù)的研究現(xiàn)狀19-20
• 1.4 電磁攪拌工藝在材料成形中應(yīng)用20-22
• 1.4.1 材料電磁攪拌工藝的概述20-21
• 1.4.2 材料電磁攪拌工藝的應(yīng)用功能21-22
• 1.4.3 交變磁場(chǎng)作用下的材料凝固22
• 1.5 研究的目的和意義22-24
• 1.5.1 研究的背景和意義22-23
• 1.5.2 研究的主要內(nèi)容及目的23-24
• 2 研究方法和技術(shù)路線24-32
• 2.1 研究技術(shù)路線24
• 2.2 實(shí)驗(yàn)材料24-27
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料24-25
• 2.2.2 保護(hù)熔劑25-26
• 2.2.3 實(shí)驗(yàn)輔助材料26-27
• 2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備27-28
• 2.4 Mg-Gd 合金成分設(shè)計(jì)28-30
• 2.5 實(shí)驗(yàn)過程30-32
• 2.5.1 鎂合金的制備30
• 2.5.2 分析試樣的制備30-31
• 2.5.3 鎂合金分析試樣的組織形態(tài)及缺陷觀察31
• 2.5.4 硬度測(cè)試分析31-32
• 3 設(shè)備調(diào)試及鎂-釓合金電磁攪拌工藝設(shè)計(jì)32-37
• 3.1 電磁攪拌設(shè)備調(diào)試32
• 3.2 AZ91D 鎂合金電磁攪拌工藝試驗(yàn)32-35
• 3.2.1 電磁攪拌工藝制備 AZ91D 鎂合金鑄件32-33
• 3.2.2 低倍組織分析33-34
• 3.2.3 電磁攪拌對(duì) AZ91D 鎂合金鑄錠缺陷的影響34-35
• 3.3 Mg-Gd 合金電磁攪拌工藝設(shè)計(jì)35-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 4 稀土 Gd 對(duì)鎂合金正常凝固鑄態(tài)組織和硬度的影響37-45
• 4.1 稀土 Gd 對(duì)鎂合金鑄錠組織及缺陷的影響37-43
• 4.1.1 稀土 Gd 對(duì)鎂合金鑄錠組織的影響37-41
• 4.1.2 稀土 Gd 對(duì)鎂合金鑄錠缺陷的影響41-43
• 4.2 Mg-Gd 合金的硬度測(cè)試和分析43-44
• 4.3 本章小結(jié)44-45
• 5 電磁攪拌工藝對(duì) Mg-Gd 合金顯微組織及硬度的影響45-52
• 5.1 電磁攪拌電壓對(duì)含 Gd11%鎂合金的組織及硬度的影響45-47
• 5.2 電磁攪拌頻率對(duì)含 Gd5.5%鎂合金的組織及硬度的影響47-49
• 5.3 電磁攪拌冷卻速度對(duì)含 Gd10%鎂合金的組織及硬度的影響49-51
• 5.4 本章小結(jié)51-52
• 結(jié)論52-53
• 參考文獻(xiàn)53-57
• 致謝57

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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本文編號(hào)：691652