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AM60镁合金的稀土改性及摩擦磨损行为研究

镁合金因其质量轻、比刚度、比强度高等优点成为使汽车轻量化的最佳材料,并成为了最近的研究热点。本文采用重力铸造的方法制备了添加单一稀土Nd及Nd-Y混合的AM60镁合金,研究了稀土元素对合金铸态及固溶处理后显微组织和室温力学性能的影响,以及最佳添加量下稀土合金和基体合金的高温力学性能,并对合金拉伸断口进行分析,讨论了温度及稀土对合金高温性能的影响。此外,对合金进行了不同试验条件下的摩擦磨损性能试验,探讨了AM60基体合金及稀土合金的摩擦磨损机理。通过研究结果表明:稀土元素有效地细化了AM60合金组织,并在AM60合金中形成了具有较高热稳定性的Al_(11)Nd_3、Al_2Y稀土化合物,显著地提高了合金的室温及高温力学性能。同时稀土对合金固溶处理后力学性能的提高也起了一定的作用。稀土对合金的摩擦磨损性能也会产生影响,随着稀土含量的增加,合金的耐磨性显著提高,并且添加Nd-Y混合稀土的合金的耐磨性优于添加单一稀土Nd的合金,摩擦系数  (本文共156页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中科技大学
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半固态镁合金材料及其制备技术的研究

半固态金属加工技术被认为是 21 世纪最具有发展前途的近净成形技术之一,其关键环节是半固态浆料的制备。针对目前半固态镁合金研究较少和制浆机剪切速率较低的特点,本文首次采用高剪切速率双螺杆机械搅拌制浆机和半固态流变压铸成形机组,研究了 AZ91D 镁合金半固态浆料制备工艺及材料组织与力学性能之间的关系。该技术为镁合金产品的推广和应用开辟了新的途径。率先比较研究了单螺杆和双螺杆制浆机的制浆效果。高剪切速率的双螺杆制浆机可获得固相率为 15%~60%、晶粒平均直径为 35μm~55μm左右的超细球团状组织。单螺杆制浆机由于其剪切速率低,对物料的混合作用不强烈,制备的非枝晶组织呈条状或不规则块状分布,晶粒平均直径为 80μm~100μm左右。系统地研究了镁液浇注温度、筒体温度和剪切速率对双螺杆制浆机制备的半固态浆料质量的影响。得出镁合金半固态浆料制备的最佳工艺参数范围为:镁液浇注温度 605℃~625℃,筒体温度 575℃~590℃,剪...  (本文共119页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
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应变诱发法镁合金AZ91D半固态组织演变机制

研究了应变诱发法获得镁合金AZ91D球状晶的机制,提出了球状晶形成的物理模型:加热预变形合金→合金产生回复和再结晶→再结晶晶粒合并、长大→共晶组织溶解→二次枝晶合并→溶质原子沿亚晶界扩散→亚晶界处出现液相→液相量逐渐增加→亚晶粒分离成为球状晶粒。基于热力学理论,推导出半固态温度等温处理过程中球状晶尺寸变化特征方程,对影响球状晶形成的动力学影响因素,预变形处理工艺和半固态等温处理工艺进行了详细研究,给出为获得细小的球状晶,合适的预变形量范围和半固态等温处理时间范围。并研究了镁合金铸态组织对球状晶组织形成的影响。半固态成形镁合金AZ91D的铸态抗拉强度与普通AZ91D相比,可以提高38.7%、延伸率提高140%。T4热处理后抗拉强度提高51.6%,延伸率提高248.11%。  (本文共124页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中科技大学
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可控气压下镁合金消失模铸造充型凝固特征的基础研究

镁合金密度小,比强度、比刚度高,减振性、导热性、电磁屏蔽和抗辐射能力强,易切屑加工,易回收,资源丰富等一系列优点,是继钢铁和铝合金之后发展起来的第三类金属结构材料,被喻为21 世纪的绿色工程材料,在汽车、电子电器、航空航天等领域具有重要的价值和广阔的应用前景。本研究针对复杂薄壁镁合金铸件的特点,将真空压差铸造和消失模铸造技术集成,力求解决镁合金成形过程中的氧化燃烧和充型能力不足的问题,开发了一种设备简单、生产效率高、铸件质量好的精确成形的新工艺,具有较高的学术价值和广阔的应用前景。本研究揭示了可控气压下镁合金消失模铸造的工艺原理及其设备的设计原则,研制了适用于镁合金的可控气压下消失模铸造的首台实验样机,开创了一种非常适合于镁合金液态成形的可控气压下消失模铸造新方法,与压铸相比,它具有投资少、生产成本低、适应范围广、铸件可热处理等优点; 与砂型铸造相比,具有尺寸精度高、表面质量好、充型能力强、补缩效果好等优点,使金属液的充型速度由...  (本文共134页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中科技大学
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镁合金半固态流变压铸成形技术的研究

镁合金具有小的密度、高的比强度、比刚度,好的导热性,良好的阻尼减震能力等优良性能,符合对材料的轻量化和绿色化的要求,其表现出强劲的发展势头。半固态技术综合了液态铸造成形、固态压力加工的优点,被认为是二十一世纪最具有发展前途的近净成形方法之一,得到了越来越广泛的关注。目前国内外针对镁合金半固态流变成形方面的研究相对较少,本文采用自我开发的双螺杆机械搅拌制浆机制浆,与冷室压铸机配合,进行镁合金半固态流变压铸成形研究。该技术为镁合金产品的开发和半固态技术的发展提供了新的有效途径,具有重要的学术意义和较大的实际应用价值。针对镁合金高温熔体易氧化、燃烧的特点,研究开发了容积定量、气压输送的镁合金高温熔体输送装置,填补了国内空白。该装置能有效防止输送过程中镁液产生氧化、夹杂等现象,输送量误差能控制在±5%范围内。分析了镁合金半固态浆料的特点,设计了组合式、多壁厚型腔的压铸成形模具。设计了一套简易、可行的压铸压射速度测量装置,该测量装置能测量...  (本文共154页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
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AZ91D镁合金半固态触变注射组织与工艺研究

触变注射成形技术是目前唯一用于镁合金工业化生产的半固态成形技术,适合形状复杂、致密度高、薄壁、高性能零件的生产,具有巨大的应用潜力,是21世纪的新一代金属成形技术。我国于2002年引入此项技术,由于受到国外专利技术的保护,对于触变注射成形产品的性能、工艺设计等还缺乏必要的了解,尚无自主开发能力。本论文针对触变注射成形技术开展研究,根据半固态触变注射成形的材料要求及成形特点,选择目前应用最广泛的AZ91D镁合金及特别适合于半固态触变注射成形生产的手机外壳作为研究对象,对半固态触变注射成形的组织特性、成形工艺及其半固态浆料的熔融行为进行研究,建立了半固态触变注射成形显微组织的评价体系及其用于熔融过程的分析模型,上述结果的获得对于镁合金半固态触变注射成形技术的实际应用具有重要的指导意义。  (本文共132页) 本文目录 | 阅读全文>>