AZ80-0.2Y镁合金半固态等温加热与感应加热组织演变研究

发布时间：2021-04-15 18:28

　　半固态成型是一种高效的短流程近净成型方式,综合了液相成型与固相成型的优势,具有广阔应用前景。等温半固态原理简单,易于操作,但得到的坯料组织粗大。感应加热能快速制备半固态坯料,得到组织细小均匀,但是对于大尺寸坯料,在高频率加热的情况下由于集肤效应会引起温度场不均匀,对于组织均匀性研究有利于工业优化与应用。本文以AZ80-0.2Y为研究对象,对等温半固态处理与感应加热制备的坯料组织进行了研究并对大尺寸坯料高功率下材料组织均匀性进行了分析,主要结果如下:通过等温半固态处理铸态AZ80-0.2Y镁合金枝晶臂发生熔化,枝晶结构消失,形成不规则的球状晶粒,并随着等温时间的延长,液相增多,晶粒长大也更加明显。挤压态AZ80-0.2Y由大小均匀的等轴晶构成,等温半固态处理后组织由大小均匀的固相球构成。随着等温时间的延长,晶粒长大,液相率增加,晶粒球整度增加,而温度较高时组织的演变更快。晶内液池随着时间的增加,数量减少,体积增大,即逐渐汇聚形成大的球状液池,晶界液池也逐渐增多,晶粒逐渐分离游离在液相中。感应加热能快速将材料升温至半固态,仅需95s就能将实验所用坯料升温至590℃。通过感应加热后,获得的半... 

【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 镁合金概述
    1.2 半固态成型概述
        1.2.1 半固态成型工艺的特点
        1.2.2 金属半固态成型工艺
        1.2.3 半固态坯料制备方法
        1.2.4 半固态成型技术的优势
    1.3 感应加热技术
        1.3.1 感应加热技术的发展与应用
        1.3.2 集肤效应与电流透入深度
        1.3.3 ANSYS在感应加热模拟中的应用
    1.4 课题研究意义
    1.5 课题研究内容
第2章 实验材料与方法
    2.1 实验原材料
    2.2 实验材料的制备
        2.2.1 熔炼工艺
        2.2.2 挤压工艺
    2.3 半固态试样制备
        2.3.1 等温半固态处理
        2.3.2 半固态感应加热处理
        2.3.3 感应加热组织均匀性分析试验
    2.4 测试与表征
        2.4.1 金相显微组织
        2.4.2 差热分析
        2.4.3 扫描电镜与能谱分析
        2.4.4 半固态显微组织定量分析
第3章 AZ80-0.2Y等温半固态处理
    3.1 引言
    3.2 铸态AZ80-0.2Y镁合金等温半固态处理
    3.3 挤压态AZ80-0.2Y镁合金等温半固态处理
        3.3.1 等温半固态处理组织分析
        3.3.2 晶粒球化与长大
        3.3.3 等温半固态处理晶内液池定量分析
    本章小结
第4章 AZ80-0.2Y镁合金半固态感应加热
    4.1 引言
    4.2 不同感应加热功率组织演变
        4.2.1 小功率感应加热组织演变
        4.2.2 大功率感应加热组织演变
        4.2.3 分段感应加热组织演变
    4.3 不同感应加热功率对微观组织影响定量分析
    4.4 感应加热半固态组织演变规律
    4.5 等温半固态处理与半固态感应加热组织对比
    本章小结
第5章 感应加热均匀性分析
    5.1 引言
    5.2 感应加热温度场模拟
        5.2.1 温度场理论
        5.2.2 感应加热模型简化
        5.2.3 模拟前处理
        5.2.4 模拟结果
    5.3 组织均匀性分析
        5.3.1 功率5kW组织均匀性分析
        5.3.2 功率10kW组织均匀性分析
        5.3.3 功率20kW组织均匀性分析
        5.3.4 不同功率晶粒尺寸对比
    本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文与专利


【参考文献】：
期刊论文
[1]预变形量对7075合金半固态组织与性能的影响[J]. 李春晓,郑小平,赵丹,田亚强,宋进英,陈连生.  金属热处理. 2016(02)
[2]Rheological Behavior of Semi-Solid AZ91D Magnesium Alloy at Steady State[J]. 闫洪,RAO Yuansheng,CHEN Guoxiang.  Journal of Wuhan University of Technology（Materials Science Edition）. 2015(01)
[3]循环镦挤在AZ91D镁合金半固态工艺中的应用（英文）[J]. 陶健全,姜巨福,陈红,肖远伦,张荣朝,胡庆华,赵军,赵强.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2013(04)
[4]AZ31B镁合金半固态挤压试验研究[J]. 姚志英.  热加工工艺. 2012(23)
[5]镁合金挤压成形技术的研究进展[J]. 陆国桢,王强,张治民,袁国.  热加工工艺. 2012(15)
[6]稀土Y对AZ80镁合金组织及耐蚀性能的影响[J]. 李高林,文九巴,贺俊光,马景灵,杨永顺,李君峰.  材料热处理学报. 2012(03)
[7]稀土钇对AZ80镁合金微观组织和性能的影响[J]. 李高林,文九巴,贺俊光,马景灵,杨永顺,李君峰.  金属热处理. 2012(03)
[8]二次加热过程中半固态AZ31镁合金的显微组织演变[J]. 曹富荣,管仁国,陈礼清,赵占勇,任勇.  中国有色金属学报. 2012(01)
[9]超声振动对半固态AZ61镁合金微观组织的影响研究[J]. 王翠芳,李力.  轻合金加工技术. 2011(09)
[10]大塑性变形的AM60镁合金半固态等温处理研究[J]. 王迎,姜巨福,杜之明,罗守靖,孙毅.  材料科学与工艺. 2010(05)

博士论文
[1]基于电磁感应加热的新一代钢包自动开浇技术研究[D]. 李德军.东北大学 2013
[2]应变诱发法镁合金AZ91D半固态组织演变机制[D]. 王金国.吉林大学 2005

硕士论文
[1]注塑机料筒电磁感应加热实验研究与数值模拟[D]. 陈芳芳.西安工业大学 2015
[2]连铸方坯感应加热数值模拟研究[D]. 郭建龙.西安建筑科技大学 2015



本文编号：3139864