超声条件下稀土对铸造Mg-Al-Zn合金组织和性能影响的研究
发布时间：2022-02-20 17:30
电磁辐射（EMR）作为一种新的污染形式出现,为了保护人或系统免受不必要的电磁辐射,开发具有高电磁屏蔽性能的轻质结构材料具有重要意义。镁合金由于其质轻、优异的电磁屏蔽性能和良好机械加工性能,有望作为轻质电磁屏蔽材料大量应用于电子通信、航天航空和军事等领域。本文采用普通铸造法制备了不同稀土添加量的Mg-Al-Zn-x Y-y Ce合金,优化其合金成分,对具有良好组织和优异性能的合金施加超声工艺处理。通过光学金相显微分析（OM）、扫面电子显微分析（SEM）、能谱分析（EDS）和X射线衍射分析（XRD）等分析手段对合金的微观组织形貌进行观察分析,借助万能拉伸试验仪、电子布氏硬度测量仪、法兰同轴测试仪、D60K数字电导率测试仪等测试设备对合金的室温力学性能和电磁屏蔽性能进行检测,以明确稀土元素Y、Ce和超声处理对Mg-Al-Zn合金组织和性能的影响机理。通过金属型铸造法制备了稀土Y、Ce不同添加量的Mg-Al-Zn-x Y-y Ce合金,对其微观组织进行观察。结果表明,未添加稀土元素的Mg-Al-Zn合金组织主要由α-Mg基体和β-Mg17Al12相组成,其中网状β-Mg17Al12相较为粗大,...
【文章来源】：西安工业大学陕西省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 镁合金研究现状
1.2.1 镁合金基体元素的选择
1.2.2 镁合金中常用稀土元素的研究
1.3 超声工艺处理的应用和研究
1.3.1 超声工艺处理的传播特性和实际应用
1.3.2 超声工艺处理在金属熔体中的研究现状
1.4 电磁屏蔽材料的研究现状
1.4.1 电磁屏蔽理论
1.4.2 镁合金作为电磁屏蔽材料的研究
1.5 研究目的与意义
1.6 研究的主要内容
2 实验方案与过程
2.1 技术路线
2.2 实验方案设计
2.2.1 Mg-Al-Zn-x Y-y Ce合金成分设计
2.2.2 熔体超声工艺设计
2.3 合金制备
2.3.1 实验材料
2.3.2 镁合金的制备
2.4 热处理工艺
2.5 镁合金显微组织分析
2.5.1 镁合金金相组织分析
2.5.2 XRD分析
2.5.3 SEM及 EDS能谱分析
2.6 镁合金性能测试
2.6.1 镁合金硬度测试
2.6.2 镁合金拉伸性能测试
2.6.3 镁合金电导率测试
2.6.4 镁合金电磁屏蔽效能测试
3 超声条件下稀土对镁合金微观组织影响的研究
3.1 铸造Mg-Al-Zn合金微观组织的表征
3.2 混合稀土Y、Ce对 Mg-Al-Zn合金微观组织影响的研究
3.2.1 混合稀土Y、Ce对铸造Mg-Al-Zn合金微观组织影响的表征
3.2.2 混合稀土Y、Ce对铸造Mg-Al-Zn合金微观组织影响的机理分析
3.3 超声工艺对稀土镁合金微观组织影响的研究
3.3.1 超声工艺对Mg-Al-Zn-0.6Y-1.2Ce合金微观组织影响的表征
3.3.2 超声工艺对稀土镁合金微观组织影响的机理分析
3.4 本章小结
4 超声条件下稀土对镁合金力学性能影响的研究
4.1 铸造Mg-Al-Zn合金力学性能
4.2 混合稀土Y、Ce对铸造Mg-Al-Zn合金力学性能影响的研究
4.2.1 混合稀土Y、Ce对铸造Mg-Al-Zn合金力学性能表征
4.2.2 混合稀土Y、Ce对铸造Mg-Al-Zn合金力学性能影响的机理分析
4.3 超声工艺对稀土镁合金力学性能影响的研究
4.3.1 超声工艺对Mg-Al-Zn-0.6Y-1.2Ce合金力学性能表征
4.3.2 超声工艺对稀土镁合金力学性能影响的机理分析
4.4 本章小结
5 超声条件下稀土对镁合金电磁屏蔽效能影响的研究
5.1 Y、Ce混合添加对铸造Mg-Al-Zn合金电磁屏蔽效能影响的研究
5.1.1 Y、Ce混合添加对铸造Mg-Al-Zn合金电导率的影响
5.1.2 Y、Ce混合添加对铸造Mg-Al-Zn合金电磁屏蔽效能的影响
5.2 超声工艺处理对Mg-Al-Zn-0.6Y-1.2Ce合金电磁屏蔽效能影响的研究
5.2.1 超声工艺处理对Mg-Al-Zn-0.6Y-1.2Ce合金电导率的影响
5.2.2 超声工艺处理对Mg-Al-Zn-0.6Y-1.2Ce合金电磁屏蔽效能的影响
5.3 本章小结
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
[1]含铈AZ91镁合金的元素分布和组织结构研究[J]. 苏娟,郭锋,蔡会生,刘亮,陈宝东. 稀有金属材料与工程. 2018(11)
[2]微量硼添加对镁合金组织和性能影响的研究进展[J]. 张烁,宋江凤,潘复生,刘强,杨丽. 材料导报. 2018(19)
[3]Al含量对Mg-Al亚共晶合金热收缩行为的影响[J]. 蒙毅,杨越,曹雷刚,孙健,张海涛,崔建忠. 材料导报. 2018(18)
[4]微量Mn添加对Mg-6Zn-3Al镁合金非枝晶组织演变的影响[J]. 张玉,黄晓锋,郭峰,杨健长,马颖,郝远. 中国有色金属学报. 2018(08)
[5]物理场对金属凝固组织影响的研究进展[J]. 胡世平,陈乐平,周全,王俊. 特种铸造及有色合金. 2018(07)
[6]基于超声波原理的一种新型多功能洗鞋机的设计[J]. 王寅斌,王玉勤,季海龙,丁泽文. 产业与科技论坛. 2018(13)
[7]稀土元素Y对AZ91D镁合金显微组织和力学性能的影响[J]. 董方,刘月,郭升乐,闫瑞军,武利平. 轻合金加工技术. 2018(05)
[8]Nd对AZ91镁合金显微组织及硬度的影响[J]. 于智磊,崔晓明,刘飞,魏安妮,康永飞. 内蒙古工业大学学报(自然科学版). 2018(01)
[9]含Ho镁合金的研究现状及最新进展[J]. 邹静,杨明波,吴若愚,毕媛,李忠盛. 重庆理工大学学报(自然科学). 2017(11)
[10]Al和Ce的含量对Mg-Al合金组织的影响[J]. 程仁菊,董含武,刘文君,蒋斌,熊舒涛,刘波,潘复生. 材料研究学报. 2017(10)
博士论文
[1]超声场对高强铝合金凝固过程的影响规律与作用机理研究[D]. 蒋日鹏.中南大学 2014
硕士论文
[1]稀土La对AZ31变形镁合金组织及性能的影响[D]. 佟坤.合肥工业大学 2017
[2]合金化及物理场对AZ91镁合金凝固组织和力学性能的影响[D]. 黄金角.南昌航空大学 2016
[3]电磁屏蔽用Mg-Al-Zn合金的制备及组织性能研究[D]. 高丰.西安工业大学 2016
[4]Nd含量对镁合金组织和力学性能影响的研究[D]. 徐笑阳.重庆大学 2016
[5]超声处理对Mg-6Zn-0.5Y-2Sn和AZ80-4Sn镁合金组织及性能的影响[D]. 邢志辉.重庆大学 2016
[6]轻质材料应用于汽车轮毂的轻量化技术研究[D]. 孙文龙.北京理工大学 2016
[7]钙与钇对铸态AZ91D镁合金组织与性能的影响[D]. 盛夏.哈尔滨工业大学 2015
[8]传输线理论在屏蔽防护中的应用[D]. 李良宾.西安电子科技大学 2014
[9]AZ91D镁合金晶粒细化与加压凝固挤渗行为研究[D]. 陈胜娜.南昌航空大学 2014
[10]超声场下熔渣熔体结构与黏度的转变行为研究[D]. 史振兴.东北大学 2014
本文编号：3635510
【文章来源】：西安工业大学陕西省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 镁合金研究现状
1.2.1 镁合金基体元素的选择
1.2.2 镁合金中常用稀土元素的研究
1.3 超声工艺处理的应用和研究
1.3.1 超声工艺处理的传播特性和实际应用
1.3.2 超声工艺处理在金属熔体中的研究现状
1.4 电磁屏蔽材料的研究现状
1.4.1 电磁屏蔽理论
1.4.2 镁合金作为电磁屏蔽材料的研究
1.5 研究目的与意义
1.6 研究的主要内容
2 实验方案与过程
2.1 技术路线
2.2 实验方案设计
2.2.1 Mg-Al-Zn-x Y-y Ce合金成分设计
2.2.2 熔体超声工艺设计
2.3 合金制备
2.3.1 实验材料
2.3.2 镁合金的制备
2.4 热处理工艺
2.5 镁合金显微组织分析
2.5.1 镁合金金相组织分析
2.5.2 XRD分析
2.5.3 SEM及 EDS能谱分析
2.6 镁合金性能测试
2.6.1 镁合金硬度测试
2.6.2 镁合金拉伸性能测试
2.6.3 镁合金电导率测试
2.6.4 镁合金电磁屏蔽效能测试
3 超声条件下稀土对镁合金微观组织影响的研究
3.1 铸造Mg-Al-Zn合金微观组织的表征
3.2 混合稀土Y、Ce对 Mg-Al-Zn合金微观组织影响的研究
3.2.1 混合稀土Y、Ce对铸造Mg-Al-Zn合金微观组织影响的表征
3.2.2 混合稀土Y、Ce对铸造Mg-Al-Zn合金微观组织影响的机理分析
3.3 超声工艺对稀土镁合金微观组织影响的研究
3.3.1 超声工艺对Mg-Al-Zn-0.6Y-1.2Ce合金微观组织影响的表征
3.3.2 超声工艺对稀土镁合金微观组织影响的机理分析
3.4 本章小结
4 超声条件下稀土对镁合金力学性能影响的研究
4.1 铸造Mg-Al-Zn合金力学性能
4.2 混合稀土Y、Ce对铸造Mg-Al-Zn合金力学性能影响的研究
4.2.1 混合稀土Y、Ce对铸造Mg-Al-Zn合金力学性能表征
4.2.2 混合稀土Y、Ce对铸造Mg-Al-Zn合金力学性能影响的机理分析
4.3 超声工艺对稀土镁合金力学性能影响的研究
4.3.1 超声工艺对Mg-Al-Zn-0.6Y-1.2Ce合金力学性能表征
4.3.2 超声工艺对稀土镁合金力学性能影响的机理分析
4.4 本章小结
5 超声条件下稀土对镁合金电磁屏蔽效能影响的研究
5.1 Y、Ce混合添加对铸造Mg-Al-Zn合金电磁屏蔽效能影响的研究
5.1.1 Y、Ce混合添加对铸造Mg-Al-Zn合金电导率的影响
5.1.2 Y、Ce混合添加对铸造Mg-Al-Zn合金电磁屏蔽效能的影响
5.2 超声工艺处理对Mg-Al-Zn-0.6Y-1.2Ce合金电磁屏蔽效能影响的研究
5.2.1 超声工艺处理对Mg-Al-Zn-0.6Y-1.2Ce合金电导率的影响
5.2.2 超声工艺处理对Mg-Al-Zn-0.6Y-1.2Ce合金电磁屏蔽效能的影响
5.3 本章小结
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
[1]含铈AZ91镁合金的元素分布和组织结构研究[J]. 苏娟,郭锋,蔡会生,刘亮,陈宝东. 稀有金属材料与工程. 2018(11)
[2]微量硼添加对镁合金组织和性能影响的研究进展[J]. 张烁,宋江凤,潘复生,刘强,杨丽. 材料导报. 2018(19)
[3]Al含量对Mg-Al亚共晶合金热收缩行为的影响[J]. 蒙毅,杨越,曹雷刚,孙健,张海涛,崔建忠. 材料导报. 2018(18)
[4]微量Mn添加对Mg-6Zn-3Al镁合金非枝晶组织演变的影响[J]. 张玉,黄晓锋,郭峰,杨健长,马颖,郝远. 中国有色金属学报. 2018(08)
[5]物理场对金属凝固组织影响的研究进展[J]. 胡世平,陈乐平,周全,王俊. 特种铸造及有色合金. 2018(07)
[6]基于超声波原理的一种新型多功能洗鞋机的设计[J]. 王寅斌,王玉勤,季海龙,丁泽文. 产业与科技论坛. 2018(13)
[7]稀土元素Y对AZ91D镁合金显微组织和力学性能的影响[J]. 董方,刘月,郭升乐,闫瑞军,武利平. 轻合金加工技术. 2018(05)
[8]Nd对AZ91镁合金显微组织及硬度的影响[J]. 于智磊,崔晓明,刘飞,魏安妮,康永飞. 内蒙古工业大学学报(自然科学版). 2018(01)
[9]含Ho镁合金的研究现状及最新进展[J]. 邹静,杨明波,吴若愚,毕媛,李忠盛. 重庆理工大学学报(自然科学). 2017(11)
[10]Al和Ce的含量对Mg-Al合金组织的影响[J]. 程仁菊,董含武,刘文君,蒋斌,熊舒涛,刘波,潘复生. 材料研究学报. 2017(10)
博士论文
[1]超声场对高强铝合金凝固过程的影响规律与作用机理研究[D]. 蒋日鹏.中南大学 2014
硕士论文
[1]稀土La对AZ31变形镁合金组织及性能的影响[D]. 佟坤.合肥工业大学 2017
[2]合金化及物理场对AZ91镁合金凝固组织和力学性能的影响[D]. 黄金角.南昌航空大学 2016
[3]电磁屏蔽用Mg-Al-Zn合金的制备及组织性能研究[D]. 高丰.西安工业大学 2016
[4]Nd含量对镁合金组织和力学性能影响的研究[D]. 徐笑阳.重庆大学 2016
[5]超声处理对Mg-6Zn-0.5Y-2Sn和AZ80-4Sn镁合金组织及性能的影响[D]. 邢志辉.重庆大学 2016
[6]轻质材料应用于汽车轮毂的轻量化技术研究[D]. 孙文龙.北京理工大学 2016
[7]钙与钇对铸态AZ91D镁合金组织与性能的影响[D]. 盛夏.哈尔滨工业大学 2015
[8]传输线理论在屏蔽防护中的应用[D]. 李良宾.西安电子科技大学 2014
[9]AZ91D镁合金晶粒细化与加压凝固挤渗行为研究[D]. 陈胜娜.南昌航空大学 2014
[10]超声场下熔渣熔体结构与黏度的转变行为研究[D]. 史振兴.东北大学 2014
本文编号：3635510
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