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【6h】

挤压铸造Mg-Al系和Mg-Zn系合金工艺、组织和性能研究

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目录

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第一章 绪论

1.1镁的基本性质

1.2镁合金的分类

1.3 Mg-Zn系的时效析出

1.4挤压铸造技术

1.5课题研究的内容和意义

第二章 实验方法和过程

2.1研究技术路线

2.2挤压铸造实验

2.3热处理实验和时效硬化曲线

2.4轮毂缺陷、组织和力学性能分析

第三章 挤压铸造AT72镁合金组织和力学性能研究

3.1轮毂宏观缺陷

3.2铸态物相分析

3.3压力对铸态合金组织和力学性能的影响

3.4浇注温度和冲头速率对铸态合金组织和性能的影响

3.5本章小结

第四章 挤压铸造ZX60镁合金组织和力学性能研究

4.1轮毂宏观缺陷

4.2铸态物相分析

4.3浇注温度对铸态合金组织和力学性能的影响

4.4热处理对合金组织和力学性能的影响

4.5本章小结

第五章 结论

参考文献

致谢

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摘要

本文采用挤压铸造技术,分别从Mg-Al系和Mg-Zn系合金中选取Mg-7Al-2Sn(AT72)和Mg-6Zn-0.1Ca-0.5Mn(ZX60)合金成型8英寸汽车轮毂,并从轮辐和轮辋处取样进行组织和力学性能研究。
  前期研究表明,AT72镁合金比商用AZ91,AM50和其它Mg-Al-Sn三元合金具有更为平衡的强度与塑性组合。本文研究了压力、浇注温度和冲头速率对于铸态AT72镁合金组织和性能的影响。研究表明,作为挤压铸造最重要的特征,压力能够影响合金凝固行为,提高α-Mg的形核率,促进第二相Mg17Al12的产生,同时改善合金的力学性能。浇注温度和冲头速率对铸态组织的影响不明显,但仍可通过调控浇注温度和冲头速率获得优化的力学性能。
  ZX60镁合金设计的理念为在Mg-6Zn合金的基础上添加极微量的Ca以改善时效处理中强化相的析出行为。本文研究了浇注温度和热处理工艺对ZX60镁合金组织和力学性能的影响。研究表明,随着浇注温度降低,铸态组织的枝晶间距减小,第二相趋向于弥散分布,合金的屈服强度提高,但抗拉强度和延伸率下降。铸态ZX60合金在380℃保温16h后,第二相几乎完全溶解,仅有细小的α-Mn颗粒残留。对固溶态 ZX60镁合金在150℃,175℃和200℃下进行时效处理并绘制0~300h时效硬化曲线,基于各温度下峰值时效阶段对应的力学性能优化热处理参数。铸态ZX60合金经380℃/16h+175℃/8h处理后,其主要强化相为杆状MgZn2相,其屈服强度、抗拉强度和延伸率提高了122%,62%和32%,表现出良好的时效强化效果。

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