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时间:2019-03-12
《az91、am60铸造镁合金晶粒细化及晶粒尺寸预测模型的研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterinEngineeringStudyonGrainRefinementandTheModleforPredictingGrainSizeofAs-CastAZ91andAM60alloysMasterCandidate:WuFanggangMajor:MaterialScienceandEngineeringSupervisor:Prof.ZhangShichangWuhanUniversityofSciencean
2、dTechnologyWuhan,Hubei430081,P.R.ChinathMay,23,2015摘要镁及其合金具有密度小,比强度高以及减震、抗电磁辐射等优点,在汽车、电子、交通等领域得到了日益广泛的应用。镁合金的室温塑性差,强度低,细化晶粒能有效提高镁合金的力学性能。本文以AZ91、AM60为试验对象,在铸态下分别加入MnCO3细化剂、Al-Sr-La复合细化剂,研究了细化剂对AZ91、AM60合金铸态和固溶态显微组织、力学性能的影响,并对镁合金的细化机理进行了深入的探讨。研究结果表明:MnCO3和Al-Sr-La复合细化剂均能有效细化AZ91、AM60镁合金。镁基
3、体由粗大树枝晶状变为细小颗粒状,晶界处β-Mg17Al12相的数量减少并且由原来连续的网状结构变为弥散的断续状,晶粒数目增多,晶粒尺寸变小,合金的力学性能有较大提高,并且固溶态合金的力学性能优于铸态合金。试验还发现,冷却速度对Mg-Al系合金的晶粒尺寸也有重要影响,冷却速度越快,过冷度越大,促进了晶核的大量成形,细化了晶粒。另外,对细化后的试样进行能谱分析,结果发现Mn、Sr、La富聚于晶界附近,由此推测MnCO3和Al-Sr-La的细化机理主要是Mn、Sr、La的成分过冷作用。本文评述了铸造镁合金现有的一些晶粒尺寸预测模型,以晶粒形核中的成分过冷理论为基础,推导出了能够
4、预测铸态下镁合金晶粒尺寸的数学模型,分析了冷却速度、液相温度梯度等工艺参数对晶粒大小的影响。结果表明,该模型可以有效预测镁合金的铸态晶粒尺寸。关键词:AZ91、AM60镁合金;晶粒细化;成分过冷;晶粒尺寸预测模型IAbstractMagnesiumanditsalloysarewidelyusedinautomotive,electricalappliances,transportationandotherindustrialareasduetotheirsomeadvantagessuchaslowdensity,highstrength-to-weight,gooda
5、nti-vibration,strongelectromagneticshieldingandradiationresistance,etal.Mechanicalperformancecanbeeffectivelyimprovedafteraddinggrainrefiners,BothMnCO3refinerandAl-Sr-LamixedgrainrefinerwereaddedtoAZ91andAM60respectively.Theeffectsofgrainrefineronas-castandsolidsolutiontreatmentmicrostruc
6、tureandmechanicalpropertiesofAZ91andAM60alloyswerestudied.Besides,therefiningmechanismwasinvestigated.TheresultsshowthattheMnCO3andAl-Sr-LacompositerefinercaneffectivelyrefineAZ91andAM60magnesiumalloys.MagnesiummatrixwaschangedfrombulkyisometricintotinypetalsshapeandMg17Al12phasewaschange
7、dfromtheoriginalnetworktodiffuseintermittentshape.AZ91andAM60’sgrainbecameverysmall,themechanicalpropertiesofsolid-solutionalloyisbetterthantheas-castalloy.ItwasfoundthatthecoolingrateofMg-Alalloyhadgreateffectonthegrainsize,thefastercoolingrate,thebiggerofsuper-coo
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