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镁合金半固态挤压成形性能及凝固组织研究

作　者: 熊爱华
导　师: 袁森；王武孝
学　校: 西安理工大学
专　业: 材料加工工程
关键词: SIMA法镁合金半固态挤压成形性能凝固组织
分类号: TG376
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

本文在自行研制的镁合金半固态成形原理试验样机上,采用正交试验设计,研究了SIUA法压缩变形制备半固态AZ91D镁合金的挤压成形性能,分析了工艺参数对镁合金半固态挤压成形性能的影响及半固态浆料的流动方式,对成形制品的力学性能进行了初步测试,采用日本JSM公司JSM-6700F扫描电子显微镜(SEM)对断口进行了分析,采用PHILIPS公司XL20扫描电子显微镜和EDAX公司DX4能谱分析仪,观测、分析了半固态挤压制品凝固组织的特点及凝固方式。试验结果表明:① 半固态等温温度对挤压充型性能的影响作用最明显,其次是保温时间,形变率的影响作用最小;随着半固态等温温度的升高或保温时间的延长,合金浆料的充型性能一直升高,但形变率对合金浆料的充型性能的影响比较复杂,随着形变率的增人合金的充型性能先升高,后急剧降低,再升高。② 在本文的试验条件下,优选的工艺参数分别为:半固态等温温度580℃,保温时间20min,形变率20%。③ 在半固态条件下,当原始固相晶粒较多时,初晶α相的生长方式表现为依附生长为主:当浆料中液相率较高时,初晶α相主要以树枝晶方式生长。④ 半固态液相发生共晶转变,既存在离异生长方式,也存在共生生长方式,主要取决于初晶α的生长方式。如果初晶α相以依附方式生长,则形成离异共晶:如果初晶α相以树枝晶方式生长,则形成共生共晶。西安理工大学硕士学位论文 ⑤铸态镁合金试棒的断裂方式是解理断裂或者准解理断裂,解理台阶十分明显;而经过SI\IA法半固态处理挤压成形后的试棒以沿晶断裂为土,同时也有韧窝出现。说明具有非枝品组织的半固态合金力学性能有所提高。关键词:SI狱法镁合金半固态挤压成形性能凝固组织

全文目录

1 绪论  9-21
  1.1 镁合金的性能及应用  9-10
    1.1.1 镁合金的性能优势  9-10
    1.1.2 镁合金的应用现状及前景  10
  1.2 镁合金的成形技术  10-20
    1.2.1 镁合金传统的铸造成形方法  10-11
    1.2.2 镁合金的半固态成形技术  11-14
    1.2.3 SIMA法制备镁合金半固态浆料的研究  14-15
    1.2.4 半固态非枝品组织的形成机理  15-17
    1.2.5 半固态合金的流变性  17-18
    1.2.6 镁合金流动性研究  18
    1.2.7 镁合金半固态成形组织及力学性能  18-20
  1.3 本课题的研究内容  20-21
2 实验方法  21-27
  2.1 实验材料的选用及制备  21-22
    2.1.1 合金材料  21
    2.1.2 合金熔化浇注和预形变工艺  21-22
  2.2 半固态二次加热  22-23
  2.3 半固态成形  23-24
    2.3.1 镁合金半固态成形装备  23
    2.3.2 半固态挤压成形  23-24
  2.4 实验工艺参数选定  24-26
  2.5 实验结果处理  26-27
3 半固态镁合金充型性能研究  27-38
  3.1 正交试验方案设计  27-28
  3.2 实验结果及分析  28-37
    3.2.1 正交试验结果  28-29
    3.2.2 半固态工艺参数对充型性能的影响  29-37
  3.3 小结  37-38
4 镁合金半固态挤压流动分析及凝固组织  38-50
  4.1 半固态挤压流动分析  38-40
    4.1.1 半固态浆料的挤压充型过程  38
    4.1.2 半固态浆料的流动状态  38-40
  4.2 半固态镁合金的挤压凝同组织  40-49
    4.2.1 半固态液相中初生α相的凝固  40-44
    4.2.2 半固态液相中共晶组织的凝固  44-46
    4.2.3 晶内小液池的分布及凝固  46-49
  4.3 小结  49-50
5 半固态镁合金挤压试样的拉伸性能及断口分析  50-59
  5.1 半固态制品的力学性能  50
  5.2 拉伸断口分析  50-54
    5.2.1 铸态成形试棒拉伸断口分析  50-52
    5.2.2 半固态成形试棒拉伸断口分析  52-54
  5.3 缺陷分析  54-58
    5.3.1 铸态组织中产生缩松、气孔的原因  54-55
    5.3.2 挤压成形凝固组织中产生微观孔洞的原因  55-58
  5.4 提高力学性能的工艺思路  58
  5.5 小结  58-59
6 结论  59-60
致谢  60-61
参考文献  61-67
附录  67

镁合金半固态挤压成形性能及凝固组织研究

内容摘要

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