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《沈阳工业大学》 2007年
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压铸镁合金的显微组织及力学性能

齐永丰  
【摘要】: 目前,压铸技术在镁合金产品的生产中得到了广泛应用,但镁合金的高温强度较差,因此如何进一步提高此类合金的室温和高温强度,已成为镁合金开发研究的重要课题。本文以压铸态Mg-Al-Y系镁合金为实验材料,通过显微组织观察、力学性能测试以及对压铸态Mg-7%Al-0.5%Y的低周疲劳行为的研究,初步讨论了稀土元素Y在Mg-Al系合金中的作用。还对压铸态AE42-Ca合金进行了显微组织观察和力学性能测试,研究了Ca元素对压铸态AE42合金组织与性能的影响,以期为压铸稀土镁合金的进一步开发和利用提供理论依据。 显微组织观察结果表明,在Mg-Al-Y合金中随着Y含量的增加,压铸态Mg-Al-Y系镁合金的组织细化程度增加,但也出现了粗大骨骼状的镁铝共晶化合物;AE42-Ca合金的显微组织由α-Mg、Al_(11)RE_3和Al_2Ca组成。 拉伸试验结果表明,对于压铸态Mg-Al-Y镁合金而言,其拉伸性能不仅与实验温度有关,也与Y的加入量有关:室温和200℃拉伸时,含0.5wt%Y的压铸态Mg-Al-Y镁合金的抗拉强度最高,150℃拉伸时,含1wt%Y的压铸态Mg-Al-Y镁合金的抗拉强度最高;室温和150℃拉伸时,合金的屈服强度在Y含量为1.0wt%时最高;200℃拉伸时,合金的屈服强度在Y含量为0.5wt%时最高。对于压铸态AE42-Ca而言,AE42-0.8%Ca合金室温下具有最好的拉伸性能,AE42-0.5%Ca合金在150℃具有最好的拉伸性能,AE42-0.2%Ca合金在200℃表现出最好的拉伸性能,且时效处理可以进一步提高压铸态AE42-Ca合金的力学性能。 低周疲劳实验结果表明,在不同的外加总应变幅下,压铸态Mg-7%Al-0.5%Y镁合金可表现为循环应变硬化,而且循环硬化的程度大致相同,与外加总应变幅的大小几乎无关。对于压铸态Mg-Al-Y系镁合金而言,其弹性应变幅、塑性应变幅与断裂时的反向循环周次之间的关系表现为单斜率线性行为,并分别服从Basquin和Coffin-Manson公式。疲劳裂纹以穿晶方式萌生于疲劳试样近表面缺陷处,并以穿晶方式扩展。
【学位授予单位】:沈阳工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TG136.1

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