原位自生准晶对高锌镁合金强度和阻尼性能的影响及机理研究

发布时间：2025-05-28 00:13

　　镁合金是目前工业应用上最轻的结构金属,具有良好的铸造和加工性能、比刚度高、阻尼减震性良好和可循环利用等优点,广泛应用于交通运输、航空航天和3C产品等领域。但是由于存在稳定性较低的β-Mg₁₇Al₁₂相,AZ系镁合金的高温力学性能较差,限制了该合金系的推广发展。近来发展了一些高强度新型镁合金,例如稀土类镁合金,但是稀土价格昂贵限制其民用及工业应用。通过调控Mg-Zn-Al合金的Zn/Al比,用普通铸造的方式获得准晶相τ-Mg₃₂（Al,Zn）₄₉和?-Al₂Mg₅Zn₂,对合金性能的提高有着积极的作用。较快的冷却速率能促进非平衡态的形成,对准晶的生成有益。目前现有的高阻尼镁合金的高温力学性能不甚理想。因此通过廉价的Zn和Al进行合金化,开发一种高强高阻尼镁合金具有重要的研究意义。本文选用高锌镁合金为实验合金,设计用于快速凝固原位自生准晶的铜模具,通过数值模拟和实验对比,获得熔炼的最佳工艺,探究冷却速率对准晶相形貌和生成量的影响;研究不同Z...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

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摘要
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第一章 绪论
    1.1 镁及镁合金概述
        1.1.1 镁
        1.1.2 镁合金
    1.2 镁合金强韧化
        1.2.1 合金化强化
        1.2.2 细晶强化
        1.2.3 热处理强化
        1.2.4 热变形加工
    1.3 高锌镁合金现状
    1.4 准晶相
        1.4.1 准晶的分类
        1.4.2 准晶的制备方法
    1.5 ViewCast软件
    1.6 镁合金阻尼机制
    1.7 选题意义
    1.8 研究内容
    参考文献
第二章 实验过程及研究方法
    2.1 实验技术路线
    2.2 实验合金的制备
        2.2.1 实验原材料及辅料
        2.2.2 实验设备
        2.2.3 合金的熔炼工艺
    2.3 组织观察
        2.3.1 光学显微组织(OM)观察
        2.3.2 扫描电镜(SEM)分析
        2.3.3 X射线衍射(XRD)分析
    2.4 性能测试
        2.4.1 合金的力学性能测试
        2.4.2 合金的阻尼性能测试
第三章 快速凝固铜模设计及数值模拟分析
    3.1 模具材料选取及模具设计
        3.1.1 铸造方式
        3.1.2 模具材料选取
        3.1.3 模具设计
    3.2 数值模拟
        3.2.1 铸造充型凝固模拟试验
    3.3 不同模具实验结果对比
        3.3.1 不同模具得到的试棒显微组织
        3.3.2 不同模具得到的试棒室温拉伸性能
    3.4 小结
    参考文献
第四章 Zn含量对Mg-Zn-Al合金组织及力学性能的影响
    4.1 引言
    4.2 Zn含量对Mg-Zn-Al合金显微组织的影响
        4.2.1 XRD物相分析
        4.2.2 铸态合金的微观组织
    4.3 Zn含量对Mg-Zn-Al合金力学性能的影响
        4.3.1 Mg-Zn-Al合金的显微硬度
        4.3.2 Mg-Zn-Al合金的室温拉伸性能
        4.3.3 Mg-Zn-Al合金的室温拉伸断口形貌及分析
    4.4 小结
    参考文献
第五章 Zn含量对Mg-Zn-Al合金阻尼性能的影响
    5.1 引言
    5.2 不同Zn含量Mg-Zn-Al合金的阻尼性能
    5.3 不同Zn含量Mg-Zn-Al合金的阻尼机理分析
    5.4 小结
    参考文献
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文



本文编号：4047769