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《重庆大学》 2004年
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挤压铸造高强韧镁合金材料的研究

曹春平  
【摘要】:资源和环境已成为21世纪可持续发展的首要问题。目前,很多传统金属矿产资源逐渐趋于枯竭。而镁作为一种轻质工程材料,具有比重轻、高比强度、高比刚度,以及良好的电磁屏蔽能力、良好的铸造性能和易于再生利用等一系列独特的优点。因此,镁合金结构件在汽车、飞机、计算机及通讯设备上获得了日益广泛的应用。但是,镁的潜力尚未充分挖掘,所以加速开发镁合金材料是社会可持续发展的紧迫任务之一。 本试验主要研究了挤压铸造参数对镁合金的微观组织、性能的影响以及添加元素对镁合金性能、组织的影响。试验以AM60镁合金为基础,研究强化、韧化机制开发新型高强韧镁合金,研究组织-工艺参数-力学性能关系,为优化挤压铸造工艺提供基础。通过向AM60镁合金中分别添加Al和Zn元素,形成不同含Al量和含Zn量的系列镁合金,研究不同含量Al和Zn元素对镁合金组织、性能的影响趋势。 研究结果表明在外加压力的影响下,挤压铸造方法铸造出来的铸件金相组织与重力铸件的相比,挤压铸造的晶粒明显细化,并且共晶组织增多并呈连续网状分布。挤压铸件金相组织中出现大量树枝晶。 压力是影响挤压铸件质量重要的参数之一。在挤压力为80MPa的条件下,挤压铸件的抗拉强度能达到208.5MPa,屈服强度达到120MPa,延伸率达到11.4%,分别比重力铸件提高了30%,52.9%和90%。 铝在合金元素中对镁的影响最大。它能改善合金的强度和硬度,并且还能增大凝固温度范围,使合金更容易铸造。随着铝含量的增加,镁合金铸件晶粒共晶组织变得断续,二次相是减少的趋势。试验证明含铝6%的镁合金综合力学性能最佳。 向AM60中添加Zn,镁合金晶界逐渐变窄,晶界也由深变浅。金相中的共晶组织是减少的趋势,并且随着含Zn量的增加,共晶组织变得不连续。随着Zn的加入,镁合金的性能急剧下降。向AM60中加入百分含量1%的Zn时,抗拉强度降幅达38.4%,延伸率降幅达82.5%。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TG249

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