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Mg-Al合金热裂行为研究

专 业: 材料加工工程
关键词: Mg-Al合金 力学性能 热裂行为 镁合金 凝固行为
分类号: TG213
形 态: 共 124 页 约 81,220 个字 约 3.885 M内容
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内容摘要


该文用自行研制的测试系统,测试研究了Mg-9Al-Zn合金热裂形成过程中的凝固行为特征;系统研究了不同加入含量的Zn和RE对合金热裂倾向性、凝固温度和显微组织的影响;建立了Mg-Al合金非平衡凝固的微观凝固模型,研究了铸造凝固条件下Mg-9Al-Zn系列合金的凝固行为和热裂形成机理;并对Mg-9Al-Zn-RE四元合金在铸态、T4和T6态的力学性能和微观组织进行了研究。

该文在热力学基础上建立了二元合金非平衡凝固的微观模型,解决了合金凝固区间内形核的连续性和晶粒生长的收敛问题。

并给出了一个简单的、可实用化的数值计算方法,为铸造凝固过程的计算机模拟提供了更精确的数学模型。

以Mg-9Al合金为例,得出了二元合金铸造凝固过程的温度、固相分数、体积变化和成分偏析随时间变化的曲线。

根据铸造条件下合金的凝固特点,提出将二元合金的铸造凝固过程划分为晶粒生长区、枝晶搭桥区和共晶区的概念,并详细阐述了不同区间的特征。

通过该模型还对合金中的异质晶核和冷却速度对凝固过程的影响进行了讨论。

该文对Mg-9Al-Zn-RE系列合金的铸态、T4和T6态常温力学性能和微观组织进行了研究……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 绪论
1.1镁及镁合金
1.1.1镁及镁合金的性质
1.1.2镁的应用
1.1.3合金化与常用镁合金
1.2合金的热裂机理及其研究进展
1.2.1热裂产生的温度区间
1.2.2液相膜在热裂形成过程中的作用
1.2.3晶粒细化对热裂的影响
1.2.4液态金属的脆裂与合金热裂的关系
1.2.5热裂倾向性的评价方法
1.2.6镁合金中的热裂问题
1.2.7分析
1.3本文的研究目的
1.3.1研究背景
1.3.2研究目的
1.3.3研究内容
1.4本章小结
参考文献
第二章 实验设计与实验过程
2.1镁合金铸造凝固行为微机测试系统
2.1.1机械部分
2.1.2造型材料的选择
2.1.3信号的采集
2.1.4信号的干扰和滤波
2.2镁合金铸造热分析系统设计
2.3热裂倾向评价方法研究
2.3.1热裂环法
2.3.2其它热裂倾向性评价方法的探索
2.4力学性能测试
2.4.1试样的制备
2.4.2热处理
2.4.3力学性能测试
2.5微观分析
2.5.1光学显微分析
2.5.2相分析
2.5.3断裂行为
2.6本章小结
参考文献
第三章 镁合金热裂机理研究
3.1引言
3.2 AZ91合金凝固行为测试
3.3 AZ91与Mg-9Al合金的热裂倾向性
3.4冷却曲线分析
3.5微观分析
3.5.1铸态组织
3.5.2热裂断口
3.6分析与讨论
3.6.1热裂形成机理
3.6.2 AZ91与Mg-9Al热裂倾向性的差异
3.7本章小结
参考文献
第四章 Zn、RE对Mg-9Al合金热裂倾向性和凝固行为的影响
4.1引言
4.2成分设计
4.2热裂倾向性
4.2.1 Zn元素的影响
4.2.2 RE元素的影响
4.2.3 Zn和RE元素的共同作用
4.3冷却曲线分析
4.3.1 Mg-9Al-Zn合金
4.3.2 Mg-9Al-RE合金
4.3.3 Mg-9Al-Zn-RE合金
4.4微观组织
4.4.1 Zn加入对微观组织的影响
4.4.2.RE的加入对微观组织的影响
4.4.3 Zn、RE的混合加入对微观组织的影响
4.6分析与讨论
4.6.1Zn元素的影响
4.6.2 RE元素的影响
4.6结论
参考文献
第五章 Mg-9Al合金非平衡凝固模型及凝固收缩对热裂的影响
5.1研究背景
5.1.1宏观模型
5.1.2微观模型
5.2数学模型
5.2.1假设前提
5.2.2过冷金属液
5.2.3合金的形核和生长
5.2.4共晶凝固
5.2.5体积计算
5.2.6温度的计算
5.3热物性参数
5.3.1密度
5.3.2比热容
5.3.3结晶潜热
5.3.4其它参数
5.4模拟结果和讨论
5.4.1 Mg-9Al合金的凝固行为
5.4.2凝固收缩与合金的热裂倾向性
5.4.3其它结论
5.4本章小结
参考文献
第六章 RE和Zn对Mg-9Al力学性能的影响
6.1引言
6.2 RE对Mg-9Al合金力学性能的影响
6.2.1力学性能
6.2.2抗拉强度
6.2.3屈服强度
6.2.4微观组织
6.3 Zn对Mg-9Al力学性能的影响
6.3.1力学性能
6.3.2微观组织
6.4 RE和Zn混合加入对Mg-9Al的影响
6.4.1力学性能
6.4.2微观组织
6.5分析讨论
6.5.1 RE对Mg-9Al合金强度的影响
6.5.2 Zn对Mg-9Al合金强度的影响
6.5.3 RE和Zn元素混合加入对Mg-9Al合金强度的影响
6.6本章小结
参考文献
第七章 结论
7.1主要结论
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中图分类: > TG213 > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 铸造 > 铸造理论 > 铸造应力、变形、裂纹及其防止

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