稀土及超声处理对AM60B镁合金显微组织及力学性能的影响

发布时间：2017-10-14 17:31

  本文关键词：稀土及超声处理对AM60B镁合金显微组织及力学性能的影响

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【摘要】：镁合金材料具有密度小、比强度高、比弹性模量大、减震抗磁和散热性好等优点,目前已被使用于汽车、电子器械以及航天航空等多个行业,但是镁合金的室温力学性能偏低、耐热性较差等缺点长期以来阻碍了镁合金的发展与应用。有研究表明,在镁合金中添加稀土元素可以产生较好的固溶强化和时效强化效果,有效改善镁合金的显微组织和力学性能。超声波处理作为一种环保的加工处理方式,现已广泛应用于材料加工的各个领域。在钢、铝合金凝固过程中对熔体进行超声处理,可以起到均匀化组织,促进气体排出,减少熔体杂质等作用,有利于提高合金的力学性能。论文以AM60B镁合金做为研究对象,通过添加不同含量混合稀土Y(Yttrium)和Gd(gadolinium)熔炼稀土镁合金,配合固溶处理工艺测定合金室温及高温拉伸力学性能,并观察显微组织和相组成变化,综合分析了稀土对AM60B镁合金微观组织和高温力学性能的影响机理。在合金熔铸过程中引入超声波震荡处理,初步探讨其对合金力学性能的影响。论文研究成果可以为提高AM60B镁合金性能、扩大其使用范围提供参考。研究表明,对于混合稀土含量为1.6%时的无超声波批次试样,AM60B镁合金的抗拉强度达到249.9MPa,延伸率达到10.2%,经过固溶处理后,抗拉强度达到263MPa,延伸率达到11.7%;对于混合稀土含量为1.9%的经过熔融态超声波处理的试样,镁合金的抗拉强度达到257.1MPa,同时延伸率达到12.4%。当其经过固溶处理后,抗拉强度达到277.9Mpa,同时延伸率达到14.7%。分析认为,AM60B镁合金中加入适量的Y、Gd后,主要是通过固溶强化、析出强化和细晶强化的作用提高合金的室温和高温强度,并改善了合金的塑性。
【关键词】：稀土 AM60B镁合金 显微组织 力学性能 固溶处理 超声波处理
【学位授予单位】：江汉大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG146.22
【目录】：

• 摘要4-5
• abstract5-9
• 第一章 绪论9-22
• 1.1 镁及镁合金简介9-10
• 1.2 镁合金种类10-11
• 1.3 镁合金中常用合金元素及其作用11-12
• 1.4 镁合金的应用现状12-13
• 1.4.1 镁合金在汽车制造业的应用12-13
• 1.4.2 电子工业13
• 1.4.3 医药化工领域13
• 1.5 镁合金的使用局限13-14
• 1.6 稀土元素及其在镁合金中的应用14-18
• 1.6.1 稀土简介14
• 1.6.2 稀土元素在镁合金中的应用14-15
• 1.6.3 镁合金中常见的稀土元素及其研究状况15-18
• 1.7 超声震动在金属熔体处理中的应用18-19
• 1.8 本文研究意义及研究内容19-22
• 第二章 实验设计与研究方法22-30
• 2.1 研究方法：22
• 2.2 实验用合金试样的制备22-23
• 2.3 试样测试前的处理方式及分组23-24
• 2.4 微观组织分析24-25
• 2.5 力学性能测试25-26
• 2.6 实验仪器设备介绍26-30
• 第三章 混合稀土对AM60B合金组织及力学性能的影响30-35
• 3.1 混合稀土Y、Gd对AM60B合金显微组织的影响30-33
• 3.2 混合稀土Y、Gd对AM60B合金力学性能的影响33-34
• 3.3 本章小结34-35
• 第四章 热处理对添加混合稀土的AM60B合金组织及力学性能的影响35-40
• 4.1 力学性能影响分析35-37
• 4.2 微观组织分析37-39
• 4.3 本章小结39-40
• 第五章 混合稀土对镁合金高温力学性能的影响40-44
• 5.1 合金高温下的力学性能40-42
• 5.2 混合稀土对合金高温力学性能影响机理的分析42-43
• 5.3 本章小结43-44
• 第六章 熔体超声波处理对添加稀土镁合金的组织及力学性能影响44-50
• 6.1 微观结构分析44-46
• 6.2 合金的力学性能影响分析46-49
• 6.3 本章小结49-50
• 结论50-51
• 后续工作展望51-52
• 致谢52-53
• 参考文献53-58
• 附录58

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本文编号：1032275