汽车轮毂用镁稀土合金显微组织和力学性能研究
发布时间：2021-09-25 12:44
镁合金作为最轻的金属结构材料,具有比强度和比刚度高、机加工性良好及绿色环保可回收的特点,在汽车行业中有很好的应用前景。为推动镁合金汽车轮毂的应用,本课题拟在上海交通大学前期NZ30K合金的基础上,通过降低Nd含量开发成本较低且满足汽车轮毂要求（130 MPa-210 MPa-7%）的铸造镁稀土合金。本文系统研究了 Mg-1Nd-1Ce-xZn-0.4Zr和 Mg-6Gd-xZn-0.4Zr（x=0,0.2,0.5,1.0 wt.%）显微组织和力学性能,揭示了不同Zn含量对两种合金显微组织和力学性能的影响规律,并对合金显微组织与力学性能之间的关系进行了讨论。主要结论如下:Zn元素可以显著改变Mg-1Nd-1Ce-0.4Zr的时效硬化行为和析出相组成。当Zn含量为0,0.2,0.5时,合金时效硬化效果ΔHV≈15,当Zn含量为1.0时,合金时效硬化效果显著下降（ΔHV=7）。不含Zn时,峰值时效态下,合金中析出相主要由盘状柱面相和点状析出相组成;0.2Zn合金中,除了盘状柱面相和点状相外,还出现了含量较多且细小的片状基面析出相;当Zn含量为0.5%时,基面析出相为主要析出相,柱面析出相和点...
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１实验研究流程图??Ｆｉｇ．２－１?Ｆｌｏｗ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ?ｉｎ?ｐｒｅｓｅｎｔ?ｓｔｕｄｙ??
铸造合金实际成分由电感耦合等离子体发射光谱仪（ＩＣＰ，ｉＣＡＰ６３００）测试得到。??两种合金的实测成分如表２－１和表２－２所７Ｋ。??２．１．３合金的热处理工艺??Ｍｇ－ｌＮｄ－ｌＣｅ－；ｃＺｎ－０．４Ｚｒ?〇ｃ＝０，?０．２，?０．５，?１?ｗｔ．％）合金的固溶工艺为?５４０?°〇１０?ｈ，时??效温度为?２００?°Ｃ，时效时间?０？１０２４?ｈ。Ｍｇ－６Ｇｄ－ｘＺｎ－０．４Ｚｒ?〇ｃ＝０，?０．２，?０．５，?１?ｗｔ．％）合金??的固溶工艺为４９０／５００?°Ｃｘ８ｈ，时效温度为２００／２２５?°Ｃ，时效时间０？１０２４ｈ。固溶处??理：使用可编程式箱式电阻炉，型号为ＥＣＦ１－８－１３，在炉内加入硫铁矿以分解产生二??氧化硫气体，对镁合金加以阻燃保护。时效处理在恒温油浴炉中进行，型号为??Ｑ２００ＸＨ－１５０Ｍ。??
?上海交通大学硕士学位论文???ｍｉｃｒｏｇｒａｐｈｓ）与背散射电子成像（Ｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ?ｅｌｅｃｔｒｏｎ?ｍｉｃｒｏｇｒａｐｈｓ）技术分析合金的??显微组织和形貌，并通过观察室温拉伸断口的形貌和第二相组成来分析断裂方式和??裂纹扩展方式。结合ＥＤＳ能谱仪对第二相的组成进行鉴定，并对表面微区进行化学??成分分析。??ＪＬｈｉ??图２－５显微组织观察：（ａ）?Ｚｅｉｓｓ?Ａｘｉｏ?Ｏｂｓｅｒｖｅｒ?Ａ１光学显微镜和（ｂ）Ｐｈｅｎｏｍ?ＸＬ担描电子显微镜??Ｆｉｇ．２－５?Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ：?（ａ）?Ｔｈｅ?Ｑ２００ＸＨ－１５０Ｍ?ｏｐｔｉｃａｌ?ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ；?（ｂ）?Ｔｈｅ?Ｐｈｅｎｏｍ?ＸＬ??ｓｃａｎｎｉｎｇ?ｅｌｅｃｔｒｏｎ?ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ??２．２．４透射电子显微镜分析（ＴＥＭ）??利用ＴＥＭ分析合金不同状态下的显微组织形貌。从拉伸试片中选取显微组织，??先使用３６０＃ＳｉＣ砂纸将拉伸片一部分磨制１００?ｐｍ厚薄片；随后，将１００?ｐｍ薄片冲??成３?ｍｍ直径的小圆片，接着使用１２００＃ＳｉＣ砂纸将小圆片磨至约３０?ｊａｍ厚，使用无??水乙醇清洗并吹干。接着使用精密离子减薄仪制备试样。离子减薄仪（图２－６（ａ））型??号为ＰＩＰＳ?ＩＩ，使用的参数为：电压３?ｋｅＶ，切削角±７?°，直到圆片样品穿孔，后改??用电压１１＾￥，切削角－３?７＋２°，减薄１５?１＾１１，再改用电压０．５］＾￥，切削角－３?７＋２。??减薄１５?ｍｉｎ。??使用ＦＥＩＴＥＣＮＡＩＧ２?Ｓ－ＴＷＩＮ场发射透射电镜（图２－６（ｂ））对样品进行ＴＥＭ观??察，加速电压为２０
本文编号：3409766
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１实验研究流程图??Ｆｉｇ．２－１?Ｆｌｏｗ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ?ｉｎ?ｐｒｅｓｅｎｔ?ｓｔｕｄｙ??
铸造合金实际成分由电感耦合等离子体发射光谱仪（ＩＣＰ，ｉＣＡＰ６３００）测试得到。??两种合金的实测成分如表２－１和表２－２所７Ｋ。??２．１．３合金的热处理工艺??Ｍｇ－ｌＮｄ－ｌＣｅ－；ｃＺｎ－０．４Ｚｒ?〇ｃ＝０，?０．２，?０．５，?１?ｗｔ．％）合金的固溶工艺为?５４０?°〇１０?ｈ，时??效温度为?２００?°Ｃ，时效时间?０？１０２４?ｈ。Ｍｇ－６Ｇｄ－ｘＺｎ－０．４Ｚｒ?〇ｃ＝０，?０．２，?０．５，?１?ｗｔ．％）合金??的固溶工艺为４９０／５００?°Ｃｘ８ｈ，时效温度为２００／２２５?°Ｃ，时效时间０？１０２４ｈ。固溶处??理：使用可编程式箱式电阻炉，型号为ＥＣＦ１－８－１３，在炉内加入硫铁矿以分解产生二??氧化硫气体，对镁合金加以阻燃保护。时效处理在恒温油浴炉中进行，型号为??Ｑ２００ＸＨ－１５０Ｍ。??
?上海交通大学硕士学位论文???ｍｉｃｒｏｇｒａｐｈｓ）与背散射电子成像（Ｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ?ｅｌｅｃｔｒｏｎ?ｍｉｃｒｏｇｒａｐｈｓ）技术分析合金的??显微组织和形貌，并通过观察室温拉伸断口的形貌和第二相组成来分析断裂方式和??裂纹扩展方式。结合ＥＤＳ能谱仪对第二相的组成进行鉴定，并对表面微区进行化学??成分分析。??ＪＬｈｉ??图２－５显微组织观察：（ａ）?Ｚｅｉｓｓ?Ａｘｉｏ?Ｏｂｓｅｒｖｅｒ?Ａ１光学显微镜和（ｂ）Ｐｈｅｎｏｍ?ＸＬ担描电子显微镜??Ｆｉｇ．２－５?Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ：?（ａ）?Ｔｈｅ?Ｑ２００ＸＨ－１５０Ｍ?ｏｐｔｉｃａｌ?ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ；?（ｂ）?Ｔｈｅ?Ｐｈｅｎｏｍ?ＸＬ??ｓｃａｎｎｉｎｇ?ｅｌｅｃｔｒｏｎ?ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ??２．２．４透射电子显微镜分析（ＴＥＭ）??利用ＴＥＭ分析合金不同状态下的显微组织形貌。从拉伸试片中选取显微组织，??先使用３６０＃ＳｉＣ砂纸将拉伸片一部分磨制１００?ｐｍ厚薄片；随后，将１００?ｐｍ薄片冲??成３?ｍｍ直径的小圆片，接着使用１２００＃ＳｉＣ砂纸将小圆片磨至约３０?ｊａｍ厚，使用无??水乙醇清洗并吹干。接着使用精密离子减薄仪制备试样。离子减薄仪（图２－６（ａ））型??号为ＰＩＰＳ?ＩＩ，使用的参数为：电压３?ｋｅＶ，切削角±７?°，直到圆片样品穿孔，后改??用电压１１＾￥，切削角－３?７＋２°，减薄１５?１＾１１，再改用电压０．５］＾￥，切削角－３?７＋２。??减薄１５?ｍｉｎ。??使用ＦＥＩＴＥＣＮＡＩＧ２?Ｓ－ＴＷＩＮ场发射透射电镜（图２－６（ｂ））对样品进行ＴＥＭ观??察，加速电压为２０
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