镁合金压铸件超声检测结果和组织、力学性能的相关性

发布时间：2017-12-12 10:34

  本文关键词：镁合金压铸件超声检测结果和组织、力学性能的相关性

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【摘要】：镁合金具有减轻构件重量、良好的阻尼减震性和铸造性能等特点，广泛应用在汽车生产制造业，被称为汽车行业中“21世纪的新型绿色工程材料”。随着结构轻量化和节能减排要求的不断提高，镁合金已经成为可以部分取代钢铁和铝合金的第三类金属结构材料。为了促进我国镁合金压铸技术成熟化，并为镁合金压铸件质量监管和生产工艺设计提供可靠的实验参考和理论指导，本文研究了采用超声波对AM50镁合金压铸试样内部缺陷的无损检测技术，通过内部组织观察法和工业X-CT技术对超声检测结果进行验证，并分析了内部缺陷对镁合金压铸试样力学性能的影响，以提高镁合金压铸件质量检测的准确度，充分发挥超声检测在镁合金压铸件质量监控中的优势。 本文首先从压铸镁合金汽车座椅骨架中具有代表意义的部位进行取样，然后对试样超声波手动检测A扫描波形时域信号分析，归纳总结出两类具有显著特征的A扫描波形，一类是在基波和底波之间存在明显缺陷波的A扫描波形，另一类是没有底面回波只有试样内部缺陷多次反射回波的A扫描波形。 从超声波手动检测结果中选取具有代表意义的位置进行超声波自动检测，通过金相分析确立各类缺陷对应的超声波图谱特征，利用激光共聚焦显微镜和扫描电子显微镜观察试样检测区域内存在的缺陷，在第一类手动检测波形信号的探测区域内部观察到大量的缩松，与超声检测结果相当吻合；在第二类手动检测波形信号探测区域内部观察到长度3mm左右的弯曲长裂纹和一些短小的裂纹，，由于裂纹取向与超声检测平面具有差异，因此观察到的缺陷形貌与超声检测到的C扫描图像存在一些差异，该试样各项力学性能均属于靠背下侧取样位置的异常值，其屈服强度125.50MPa、抗拉强度139.83MPa、延伸率2.04%，断口呈现结晶状，断口表面存在明显的裂纹和气孔等缺陷。该类试样超声波检测结果和力学性能结果共同表明，靠背下侧取样位置内部存在较多的缺陷，导致该位置试样力学性能较低。另外还采用工业X-CT技术对超声检测结果进行验证，发现超声波检测区域内部存在明显的缺陷，表明超声检测结果和工业X-CT检测结果是一致的。 镁合金压铸试样的力学性能与取样位置的箱形图表明，试样的抗拉强度随取样位置的变化幅度介于屈服强度与延伸率的变化幅度之间，表明屈服强度的影响因素和延伸率的影响因素都能够影响抗拉强度。超声波检测和拉伸断裂位置的对应率表明，拉伸试样断裂于超声波检测到缺陷的位置的对应率接近80%，只是靠背下侧取样位置对应率较高，靠背两侧取样位置对应率稍微低些，其他三个位置相差不大，表明超声检测结果与试样的力学性能存在明显的关系。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG146.22;TG115.285

【参考文献】

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本文编号：1282193