微量元素Sm、Ca对AZ91镁合金组织和力学性能的研究

发布时间：2021-04-21 14:44

　　随着大气污染日益严重,人们对大气污染源之一的的汽车排气愈加关注,因此减少汽车自重,降低燃油排放是汽车发展的趋势。AZ91镁合金具有质轻、减震性能好的特点,受到了车用各行业的关注,变速箱作为汽车的一种重要结构件,工作环境温度一般在120℃-150℃左右,而镁合金在高温条件下力学性能较差,因此开发一种高性能、低成本的新型镁合金很重要。本文以AZ91为基体,通过添加单一稀土元素Sm或复合添加Sm和℃a元素,运用电子拉伸试验机、光学显微分析、X射线衍射分析和扫描电镜分析等测试和分析手段,研究不同成分下合金组织和室温、高温（150℃、175℃）力学性能的变化规律;同时研究超声处理后合金组织和力学性能的演变规律。在AZ91-xSm（x=0、1、2、3）合金中,未添加稀土 Sm元素,合金组织中β-Mg17Al12以粗大连续的网状分布,随着Sm含量的改变,合金的晶粒尺寸减小,组织中的β-Mg17Al12相逐渐由连续的网状转变为不连续的棒状和弥散分布颗粒状,同时组织析出了稳定性好的亮白色的Al2Sm相并逐渐增加,当含量为2%时,合金的室温、高温力学性能达到最佳,抗拉强度为 215MPa（室温）、184.... 

【文章来源】：西安工业大学陕西省

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 前言
    1.2 镁合金的应用
        1.2.1 镁合金在汽车行业中的应用
        1.2.2 镁合金在电子通信的应用
        1.2.3 镁合金在常规武器上的应用
    1.3 耐热镁合金的分类及研究现状
        1.3.1 Mg-Al系合金
        1.3.2 Mg-Zn系合金
        1.3.3 Mg-Re系合金
    1.4 常用镁合金的强化机理
        1.4.1 细晶强化
        1.4.2 固溶强化
        1.4.3 析出强化
    1.5 超声波的研究现状及在金属熔体中的作用
        1.5.1 超声在材料制备中的研究现状
        1.5.2 空化效应
        1.5.3 声流效应
        1.5.4 衰减效应
    1.6 本文研究的目的与内容
        1.6.1 研究的目的与意义
        1.6.2 本文研究内容
2 试验方法
    2.1 试验流程
    2.2 合金成分设计
    2.3 超声工艺设计
    2.4 合金的制备
        2.4.1 试验材料
        2.4.2 合金的熔炼及热处理
        2.4.3 热处理工艺
    2.5 显微组织观察
        2.5.1 金相显微分析
        2.5.2 X-射线衍射分析（XRD）
        2.5.3 合金组织SEM及EDS能谱分析
    2.6 合金的力学性能测试
        2.6.1 硬度测试
        2.6.2 力学性能测试
3 Sm含量对AZ91合金组织和力学性能的影响
    3.1 引言
    3.2 Sm含量对合金显微组织的分析
        3.2.1 合金的XRD分析
        3.2.2 AZ91-xSm（x=0、1、2、3）合金显微组织观察
    3.3 合金力学性能及分析
    3.4 强化机理
    3.5 断口分析
        3.5.1 AZ91-xSm（x=0、1、2、3）室温拉伸断口
        3.5.2 AZ91-xSm（x=0、1、2、3）在150℃下断口分析
        3.5.3 AZ91-xSm（x=0、1、2、3）在175℃断口分析
    3.6 小结
4 Sm、Ca对AZ91合金显微组织和力学性能的影响
    4.1 引言
    4.2 元素对合金XRD的分析
    4.3 AZ91-1Sm-xCa显微组织和力学性能的改变
        4.3.1 AZ91-1Sm-xCa显微组织观察
        4.3.2 AZ91-1Sm-xCa（x=0、0.8、1.6、2.4）力学性能的研究
    4.4 AZ91-2Sm-xCa显微组织和力学性能的改变
        4.4.1 AZ91-2Sm-xCa显微观察
        4.4.2 AZ91-2Sm-xCa（x=0、0.8、1.6、2.4）力学性能研究
    4.5 AZ91-3Sm-xCa显微组织和力学性能的改变
        4.5.1 AZ91-3Sm-xCa显微组织观察
        4.5.2 AZ91-3Sm-xCa（x=0、0.8、1.6、2.4）力学性能的研究
    4.6 强化机理
    4.7 断口分析
    4.8 小结
5 超声功率对AZ91-xSm-1.6Ca合金组织和性能的影响
    5.1 引言
    5.2 超声功率AZ91-xSm-1.6Ca微观组织的影响
        5.2.1 不同超声功率下AZ91-1Sm-1.6Ca的XRD分析
        5.2.2 不同超声功率下AZ91-1Sm-1.6Ca显微组织表征
        5.2.3 不同超声功率下AZ91-2Sm-1.6Ca显微组织表征
        5.2.4 不同超声功率下对AZ91-3Sm-1.6Ca显为组织表征
        5.2.5 超声功率对合金组织的作用机理
    5.3 超声功率对AZ91-xSm-1.6Ca力学性能的影响
        5.3.1 超声功率对AZ91-1Sm-1.6Ca力学性能的影响
        5.3.2 超声功率对AZ91-2Sm-1.6Ca力学性能的影响
        5.3.3 超声功率对AZ91-3Sm-1.6Ca力学性能的影响
        5.3.4 不同超声功率对AZ91-xSm-1.6Ca合金力学性能作用机理
    5.4 断口分析
        5.4.1 对AZ91-2Sm-1.6Ca断口剖面分析
        5.4.2 对AZ91-2Sm-1.6Ca断口分析
    5.5 小结
6 结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3151952