热处理对Mg-7Zn-1Cu-xV镁合金微观组织的影响

发布时间：2021-04-28 09:51

　　镁合金性能活泼,高温下易氧化燃烧,而半固态成形技术具有成形温度低的优点,有效地避免了上述问题。制备镁合金零件的常用方法是压铸,但完全液态压铸成形的镁合金无法通过热处理提高其性能。半固态成形件可进行热处理,但目前用于半固态成形的牌号合金热处理强化效果较差,不利于充分发挥半固态成形件的这一优势,因此,开发适合于半固态成形的新型镁合金很有必要。Mg-Zn-Cu系合金具有较好的热处理强化作用,但对该系合金半固态组织及其热处理研究很少,因此,本文在Mg-7Zn-1Cu合金中加入微量V元素,利用OM,XRD,SEM,EDS,TEM及硬度测试仪等手段对合金进行了研究。对铸态Mg-7Zn-1Cu-x V合金研究发现,在加入V元素后,其组织和性能均发生改变,当V元素加入量为0.3 wt.%时,合金组织细化效果明显,且硬度达到最大,为58.6 HV。合金铸态组织主要由α-Mg、MgZn₂、CuZn及CuMgZn相组成,加入V元素后,无新相产生。采用等温热处理法研究V含量对非枝晶态Mg-7Zn-1Cu合金组织的影响,结果表明当V含量为0.3 wt.%时,合金非枝晶组织明显细化。Mg-7... 

【文章来源】：兰州理工大学甘肃省

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 镁及镁合金概述
        1.1.1 镁及镁合金介绍
        1.1.2 镁合金的发展与应用
        1.1.3 制约镁合金发展的因素
    1.2 Mg-Zn系合金研究现状
        1.2.1 Mg-Zn二元合金
        1.2.2 Mg-Zn-Cu系合金
        1.2.3 V元素作用
    1.3 镁合金的半固态成形研究
        1.3.1 半固态成形技术
        1.3.2 镁合金半固态坯料的制备方法
        1.3.3 镁合金非枝晶组织的研究进展
    1.4 镁合金的热处理
        1.4.1 Mg-Zn系合金的热处理
        1.4.2 镁合金半固态组织的热处理
    1.5 本课题研究目的、意义及内容
        1.5.1 课题研究目的及意义
        1.5.2 课题研究内容
第2章 实验过程及表征方法
    2.1 实验合金成分设计
    2.2 实验合金的制备
        2.2.1 实验设备
        2.2.2 合金的熔炼过程
        2.2.3 合金的浇注
    2.3 合金的热处理工艺
        2.3.1 固溶处理
        2.3.2 时效处理
        2.3.3 半固态等温热处理
    2.4 实验表征方法
        2.4.1 金相显微组织观察(OM)
        2.4.2 X射线衍射分析(XRD)
        2.4.3 扫描电镜(SEM)及能谱分析(EDS)
        2.4.4 透射电镜分析(TEM)
        2.4.5 硬度测试分析
    2.5 实验技术路线
第3章 Mg-7Zn-1Cu-x V合金铸态组织与硬度研究
    3.1 V微合金化Mg-7Zn-1Cu合金的铸态显微组织
        3.1.1 合金的相组成分析
        3.1.2 合金的显微组织
        3.1.3 合金显微组织的SEM和 EDS分析
    3.2 V微合金化Mg-7Zn-1Cu合金的维氏显微硬度分析
    3.3 本章小结
第4章 Mg-7Zn-1Cu-x V合金半固态非枝晶组织研究
    4.1 Mg-7Zn-1Cu-x V合金半固态非枝晶组织的研究
        4.1.1 V含量对Mg-7Zn-1Cu合金非枝晶显微组织的影响
        4.1.2 等温热处理后Mg-7Zn-1Cu-x V合金的物相分析
    4.2 Mg-7Zn-1Cu-0.3V合金非枝晶组织演变过程
        4.2.1 保温温度对非枝晶组织的影响
        4.2.2 保温时间对非枝晶组织的影响
    4.3 Mg-7Zn-1Cu-0.3V合金非枝晶组织的特征
    4.4 半固态等温热处理过程中组织演变分析
        4.4.1 初始粗化阶段
        4.4.2 组织的分离及球化
        4.4.3 固相颗粒的合并及熟化
    4.5 本章小结
第5章 热处理对Mg-7Zn-1Cu-0.3V合金的影响
    5.1 Mg-7Zn-1Cu-0.3V铸态合金的固溶处理
        5.1.1 固溶温度对铸态Mg-7Zn-1Cu-0.3V合金组织的影响
        5.1.2 固溶时间对铸态Mg-7Zn-1Cu-0.3V合金组织的影响
    5.2 Mg-7Zn-1Cu-0.3V铸态合金的时效处理
        5.2.1 时效时间对铸态Mg-7Zn-1Cu-0.3V合金组织的影响
        5.2.2 时效时间对铸态合金硬度的影响
    5.3 最佳热处理工艺下铸态Mg-7Zn-1Cu-0.3V合金物相及SEM分析
    5.4 铸态Mg-7Zn-1Cu-0.3V合金峰时效态的透射分析
    5.5 热处理对Mg-7Zn-1Cu-0.3V合金非枝晶组织的影响
        5.5.1 固溶处理对Mg-7Zn-1Cu-0.3V合金非枝晶组织的影响
        5.5.2 时效处理对Mg-7Zn-1Cu-0.3V合金非枝晶组织的影响
    5.6 非枝晶态Mg-7Zn-1Cu-0.3V合金时效析出相的TEM分析
        5.6.1 非枝晶态Mg-7Zn-1Cu-0.3V合金时效初期的TEM观察
        5.6.2 非枝晶态Mg-7Zn-1Cu-0.3V合金峰时效下的TEM分析
    5.7 本章小结
结论
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]多级时效对汽车用Al-Mg-Zn-Cu-Sn合金微观组织和性能的影响[J]. 董晨,汤玲娜,傅康.  金属热处理. 2019(09)
[2]最终形变热处理对Al-Zn-Mg-Cu铝合金组织和性能的影响[J]. 陈康华,杨振,焦慧彬,陈送义,陈善达.  湖南大学学报(自然科学版). 2019(06)
[3]半固态等温热处理对7075合金组织的影响[J]. 朱成,罗周梅,王瑞,赵志浩.  东北大学学报(自然科学版). 2018(12)
[4]等温热处理对Mg-7Zn-0.3V合金半固态组织演变的影响[J]. 黄晓锋,郭峰,张玉,杨健长,马亚杰,张乔乔.  中国有色金属学报. 2018(08)
[5]镁合金在生物医学上的应用与发展[J]. 袁明华,姜炳春,唐联耀.  南方农机. 2017(23)
[6]镁合金功能材料的研究进展（英文）[J]. 陈先华,耿玉晓,潘复生.  稀有金属材料与工程. 2016(09)
[7]等温热处理对Mg-6Zn-3Cu合金半固态组织演变的影响[J]. 黄晓锋,张玉,秦牧岚,郝远.  材料热处理学报. 2016(08)
[8]镁合金铸件在汽车工业中的应用与研究状况[J]. 周桂云.  汽车工艺与材料. 2016(03)
[9]等温热处理对AZ91D+Ce镁合金半固态组织的影响[J]. 胡勇,饶丽,黎秋萍,万强.  稀有金属材料与工程. 2016(02)
[10]T6处理对触变成形Mg2Sip/AM60B复合材料组织性能的影响[J]. 程发良,陈体军,张素卿,祁晔思.  材料热处理学报. 2015(10)

硕士论文
[1]固溶时效对激光同轴送粉增材制造TC4组织与性能的影响[D]. 王文博.沈阳工业大学 2019
[2]Mg-6Zn-（12）Cu（-0.5Bi）合金的时效强化研究[D]. 何娜.东北大学 2013
[3]Mg-Zn-Cu合金的变形与热处理研究[D]. 兴春梅.沈阳理工大学 2009



本文编号：3165266