Mg-Zn-Y合金凝固行为及热裂敏感性研究

发布时间：2023-04-19 06:06

　　镁合金由于其具有高比强度,刚度及良好的铸造性能,已成为工程材料应用中的重要选择而受到高度的重视。然而镁合金的热裂行为已成为阻碍其铸件朝着薄壁、大型且结构复杂化方向发展的瓶颈,因此,为扩大镁合金实际应用范围研究,镁合金热裂形成机理及热裂敏感性具有重要的理论和实际意义。本文基于Clyne-Davies理论模型,对不同Zn/Y比的Mg-xZn-yY(Zn/Y=1,0.75,0.5at.%)合金的热裂敏感性进行预测,并以固定Zn/Y原子比的MgZn₁Y₂三元合金为实验合金,通过添加微量的合金元素Zr、Ti及碳酸盐细化剂探索晶粒细化对合金HTS的影响,研究细化前后合金的显微结构、凝固路径的特征、枝晶相干点温度的变化及对Mg-Zn-Y合金的热裂敏感性的影响规律。本文采用双热电偶测试方法采集凝固过程中Mg-xZn-yY合金和添加不同细化剂的MgZn₁Y₂合金的特征参数;采用“T”型热裂模具测试系统对Mg-xZn-yY合金和添加不同细化剂处理的MgZn₁Y₂合金的凝固收缩...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 镁合金的性质及应用
    1.2 热裂概述
        1.2.1 热裂的存在形式
        1.2.2 热裂的特征
    1.3 热裂形成机理
        1.3.1 液膜理论
        1.3.2 晶间搭桥理论
        1.3.3 凝固收缩补偿理论
        1.3.4 强度理论
    1.4 热裂敏感性的测试方法
        1.4.1 热裂环法
        1.4.2 热裂约束棒法
        1.4.3 临界尺寸法
    1.5 镁合金热裂的研究现状
    1.6 课题研究意义及目的
第2章 实验设备及实验方法
    2.1 实验成分
    2.2 实验方案及目标
    2.3 实验设备
        2.3.1 实验测试系统
        2.3.2 实验模具
        2.3.3 模拟信号采集、转换及输出设备
    2.4 镁合金的熔炼
    2.5 镁合金的热分析
    2.6 镁合金热裂纹体积的测定
    2.7 镁合金相组成及显微组织分析
第3章 第二相对Mg-Zn-Y合金热裂敏感性的影响
    3.1 相组成及组织形貌分析
        3.1.1 相组成分析
        3.1.2 组织形貌观察
    3.2 热裂与热裂纹体积测定
        3.2.1 “T”型试样宏观裂纹形貌
        3.2.2 热裂纹体积测定
    3.3 合金凝固末期的热裂行为
    3.4 断口观察与分析
第4章 α-Mg析出对合金热裂机制的影响
    4.1 基于Clyne-Davie模型预测Mg-Zn-Y合金的热裂敏感性
        4.1.1 Clyne-Davies理论模型预测
        4.1.2 基于Clyne-Davies理论的改进模型
    4.2 合金相分析及凝固路径分析
        4.2.1 合金相组成
        4.2.2 合金凝固特征及途径
    4.3 合金显微组织分析
    4.4 糊状区凝固特征参数对合金热裂敏感性的表征
    4.5 晶粒形态对合金热裂机制的影响
        4.5.1 α-Mg的晶粒度及晶粒形态
        4.5.2 枝晶干涉固相分数与合金晶粒尺寸及轴比的对应关系
    4.6 添加不同细化剂处理的Mg-1Zn-2Y合金宏观热裂纹的观察与测定
    4.7 添加不同细化剂处理的MgZn₁Y₂合金的热裂曲线
第5章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3793872