本文關(guān)鍵詞：鈣與釔對鑄態(tài)AZ91D鎂合金組織與性能的影響

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【摘要】：鎂合金由于其具有密度小、比強(qiáng)度及比剛度高以及對環(huán)境的友好性等諸多優(yōu)點(diǎn),近年來已經(jīng)成為汽車、電子等行業(yè)重要的輕量化應(yīng)用材料。AZ91D鎂合金是應(yīng)用最為廣泛的鎂合金類型,但力學(xué)性能較差,尤其是高溫力學(xué)性能較差限制了其在相關(guān)領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用。本文采用真空感應(yīng)熔煉技術(shù),將AZ91D鎂合金作為基體,以稀土元素Y與堿土元素Ca作為合金化元素,研究這兩種元素單獨(dú)及復(fù)合添加對合金組織及室溫力學(xué)性能、高溫拉伸性能、耐蝕性的影響并對機(jī)理進(jìn)行分析。研究發(fā)現(xiàn)Ca與Y分別單獨(dú)添加到合金中都可以起到細(xì)化α-Mg基體組織,使β-Mg17Al12相分布均勻化的作用,Ca在較少添加量時(shí)就有明顯的效果,但Y整體效果更為顯著。隨Ca添加量的增多,合金的力學(xué)性能及耐蝕性都呈先升后降變化。當(dāng)添加量較少時(shí)(0.8Wt%),Ca會(huì)溶入到β-Mg17Al12中,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,Ca的溶入會(huì)使得合金力學(xué)性能得到強(qiáng)化,當(dāng)Ca添加量為0.4Wt%時(shí),室溫塑韌性得以提高,而室溫強(qiáng)度最大值在Ca添加量為0.8Wt%時(shí)取得。當(dāng)Ca的添加量為1.2Wt%時(shí),Al2Ca相在界面處與β-Mg17Al12連續(xù)生成。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該相的存在會(huì)使得合金室溫力學(xué)性能下降,但高溫拉伸性能及耐蝕性會(huì)進(jìn)一步得到加強(qiáng),并在此時(shí)取得最優(yōu)值。隨Y添加量的增多,合金的力學(xué)性能呈先升后降變化,且提升效果較Ca更為顯著。當(dāng)Y添加量為0.8Wt%,Al2Y相彌散分布在合金中。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在Y的添加量為1.2Wt%時(shí),力學(xué)性能最佳。而Y對合金耐蝕性的提高效果顯著,僅在添加量為2.0Wt%時(shí),有小幅下降。硬度測試結(jié)果表明,合金硬度值在Ca與Y單獨(dú)添加時(shí),整體與添加量成正比,而Y強(qiáng)化效果更佳。研究發(fā)現(xiàn)在1.2Wt%Y的基礎(chǔ)上,復(fù)合添加Ca可以均勻化合金組織,而Ca也會(huì)溶入到β-Mg17Al12相中,從而使得合金力學(xué)性能進(jìn)一步提升。隨Ca添加量的增大,合金的力學(xué)性能呈先升后降變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在Ca的添加量為0.3Wt%時(shí),室溫塑韌性得以進(jìn)一步提升。而室溫拉伸強(qiáng)度與高溫拉伸性能在Ca的添加量為0.6Wt%時(shí)達(dá)到最優(yōu)值,之后隨Ca添加量增大,合金力學(xué)性能急劇下降。同時(shí),Ca的復(fù)合添加會(huì)使得合金耐蝕性下降,但對硬度的影響不大。
【關(guān)鍵詞】：AZ91D鎂合金 釔 鈣 微觀組織 力學(xué)性能 腐蝕性能
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG146.22
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-20
• 1.1 鎂合金的性能特征9-11
• 1.2 鎂合金的應(yīng)用11-12
• 1.3 主要合金元素及作用12-14
• 1.4 鎂合金強(qiáng)化途徑14-16
• 1.5 Mg-Al系合金國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-18
• 1.6 課題研究的意義、目的及內(nèi)容18-20
• 1.6.1 課題研究的意義與目的18-19
• 1.6.2 課題的研究內(nèi)容19-20
• 第2章 試驗(yàn)內(nèi)容與分析方法20-28
• 2.1 技術(shù)路線20
• 2.2 實(shí)驗(yàn)材料與合金制備20-24
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料20-21
• 2.2.2 合金制備21-24
• 2.3 分析方法24-28
• 2.3.1 金相制備24-25
• 2.3.2 組織觀察及物相分析25
• 2.3.3 性能分析25-28
• 第3章 鈣對鑄態(tài)AZ91D鎂合金組織與性能的影響28-46
• 3.1 Ca對合金組織的影響28-33
• 3.2 Ca對合金組織影響的分析33-36
• 3.3 Ca對合金性能的影響36-44
• 3.3.1 Ca對室溫拉伸性能的影響36-39
• 3.3.2 Ca對高溫拉伸性能的影響39-41
• 3.3.3 Ca對室溫沖擊韌性與硬度的影響41-42
• 3.3.4 Ca對耐蝕性的影響42-44
• 3.4 本章小結(jié)44-46
• 第4章 釔對鑄態(tài)AZ91D鎂合金組織與性能的影響46-60
• 4.1 Y對合金組織的影響46-50
• 4.2 Y對合金組織影響的分析50-52
• 4.3 Y對合金性能的影響52-58
• 4.3.1 Y對室溫拉伸性能的影響52-54
• 4.3.2 Y對高溫拉伸性能的影響54-56
• 4.3.3 Y對室溫沖擊韌性與硬度的影響56-57
• 4.3.4 Y對耐蝕性的影響57-58
• 4.4 本章小結(jié)58-60
• 第5章 復(fù)合添加對鑄態(tài)AZ91D鎂合金組織與性能的影響60-70
• 5.1 復(fù)合添加對合金組織的影響60-64
• 5.2 復(fù)合添加對合金性能的影響64-68
• 5.2.1 復(fù)合添加對室溫拉伸性能的影響64-65
• 5.2.2 復(fù)合添加對高溫拉伸性能的影響65-66
• 5.2.3 復(fù)合添加對室溫沖擊韌性與硬度的影響66-67
• 5.2.4 復(fù)合添加對耐蝕性的影響67-68
• 5.3 本章小結(jié)68-70
• 結(jié)論70-71
• 參考文獻(xiàn)71-77
• 致謝77

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

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本文編號：823409