AZ91D镁合金屑制备半固态坯料的研究

论文摘要

在镁合金常规生产实践中,熔体镁与氧有强烈的亲和力,又加之镁有高的蒸汽压,成为控制安全生产中的难题,因此就需要开发新的成型工艺来解决这些难题,其中镁合金半固态成型能够很好的解决这些难题。本文利用AZ91D镁合金屑通过热压成块,然后等温热处理的方法制备出了AZ91D镁合金半固态坯料,并对AZ91D镁合金半固态触变成形时的流动性能做了深入的试验研究和理论分析。本文研究了等温热处理的最佳工艺,分析了半固态等温温度、半固态等温时间和不同位置对半固态坯料微观组织的影响。半固态等温温度570℃时,此时的晶粒球化基本完成,颗粒比较圆整,颗粒尺寸分布比较均匀,液相率较高,颗粒簇集现象十分的少,其粘度也很小,有利于半固态成形。570℃半固态等温时间为30min时,此时的晶粒基本长大完全,晶粒球化、细化效果较好,固相分数低。因此等温热处理的最佳工艺参数为570℃下保温30min。在等温热处理的最佳工艺参数下,试样心部位置其中心部组织球化率最好,液相率较高,颗粒比较圆整,颗粒尺寸分布比较均匀。利用等温热处理实验的结果,研究了半固态流动性试验的最佳工艺,分析了不同半固态等温时间对AZ91D镁合金半固态触变成形时流动性能、AZ91D镁合金组织和力学性能的影响。570℃半固态等温30min时,AZ91D镁合金半固态浆料流动性最好,镁合金半固态浆料可以充满整个型腔,而且镁合金半固态组织可以保持,并且能够得到更进一步的细化。AZ91D镁合金半固态成形件的力学性能与常规镁合金成形件的力学性能差不多。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 镁及其合金概述
• 1.2 半固态成形技术简介
• 1.3 半固态浆料的制备技术
• 1.3.1 机械搅拌法
• 1.3.2 电磁搅拌法
• 1.3.3 应变诱发熔化激活法
• 1.3.4 NRC 控冷技术
• 1.3.5 超声振动法
• 1.3.6 喷射成形法
• 1.3.7 粉末冶金法
• 1.3.8 等温热处理法
• 1.3.9 紊流效应法
• 1.4 半固态成形工艺
• 1.4.1 半固态流变成形
• 1.4.2 半固态触变成形
• 1.4.3 半固态注射成形
• 1.5 镁合金半固态理论
• 1.5.1 半固态金属组织的形成机理
• 1.5.2 镁合金半固态流变行为
• 1.6 镁合金半固态研究现状及分析
• 1.6.1 镁合金半固态国外研究现状
• 1.6.2 镁合金半固态国内研究现状
• 1.7 选题意义
• 1.8 主要研究内容
• 第2章 试验材料与试验方法
• 2.1 试验材料的选取
• 2.2 试验的主要仪器
• 2.3 试验方案
• 2.3.1 AZ91D 镁合金试样的制备
• 2.3.2 半固态等温热处理试验方法
• 2.3.3 流动性试验方法
• 2.3.4 金相组织分析方法
• 2.3.5 AZ91D 镁合金的拉伸试验
• 2.4 本章小结
• 第3章 AZ91D 镁合金半固态等温热处理工艺参数的优化
• 3.1 引言
• 3.2 AZ91D 镁合金铸态组织与200℃热压后的微观组织分析
• 3.3 等温处理温度对半固态组织演变的影响
• 3.4 等温处理时间对半固态组织演变的影响
• 3.5 试样不同部位半固态组织分析
• 3.6 最佳工艺试样扫描电镜分析
• 3.7 本章小结
• 第4章 等温时间对AZ91D 镁合金流动性的影响
• 4.1 200℃热压后的微观组织分析
• 4.2 半固态流动成形件宏观分析
• 4.3 半固态流动成形件微观组织分析
• 4.3.1 等温15min 微观组织
• 4.3.2 等温30min 微观组织
• 4.3.3 等温45min 微观组织
• 4.4 半固态流动成形件力学性能分析
• 4.4.1 拉伸数据分析
• 4.4.2 拉伸试样断口扫描分析
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢