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《冷卻速度對鎂鋁系合金凝固組織影響的研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、摘要論文題目:冷卻速度對鎂一鋁系合金凝固組織影響的研究學科專業(yè):材料加工工程研究生:羅紅斌簽名:變釜毯指導教師:袁森教授簽名;彳經(jīng)摘要為了改善鎂.鋁系合金的高溫抗蠕變性能,提高其塑性和韌性,必須深化對鎂一鋁系合金的凝固機制,特別是Mg-M917A112共晶組織的形成機制的認知,這將有助于通過調整合金成分,改進鑄造條件,來控制合金的凝固組織,以獲得性能良好的鑄件。本文采用不同的鑄型條件,以獲得不同冷卻速度,制備了鋁含量從3wt.%~38wt.%的寬成分范圍的鎂合金凝固試樣。采用OM、SEM等手段觀察了
2、合金的顯微組織,采用XRD定量分析計算了階梯金屬型試塊兩個區(qū)域顯微組織中Mgl7A112相的質量分數(shù),采用DSC和TEM分析了在近共晶成分的合金中出現(xiàn)的特殊共晶組織,依據(jù)凝固動力學、熱力學理論分析了鎂.鋁合金共晶生長機制。研究結果表明:冷卻速度的影響作用是:隨冷卻速度增大,初生樹枝晶的晶粒越小,二次、三次枝晶臂發(fā)達。在鋁含量較低時,隨冷卻速度增加,凝固組織中B相的析出量增加;在鋁含量較高時,隨冷卻速度增加,凝固組織中B楣的析出量反而減少。冷卻速度對共晶成分合金凝固組織中B相的析出量幾乎沒有影響。冷卻
3、速度增大,增加了在B相形核前形成大過冷度的可能性,使共晶B相趨向于以離異方式生長。高冷速下發(fā)達的樹枝晶生長也會增大形成離異共晶組織的傾向。Mg-A1系合金的共晶形貌有著多種類型。隨鋁含量的增加,共晶組織經(jīng)歷了完全離異、部分離異、粒狀到纖維狀和層片狀共晶的轉變.這一系列轉變是一個連續(xù)的過程,粒狀共晶可以看作是規(guī)則共晶(共生生長)和非規(guī)則共晶(分離生長)的一種過渡形貌。共晶的質量分數(shù)處于30%~50%范圍內是Mg.Mgl7Alu規(guī)則共晶一非規(guī)則共晶的過渡區(qū),在此范圍內還會受到冷卻速度和初生枝晶形貌影響。
4、在普通鑄造的冷卻速度條件下,近共晶成分Mg-Al合金的凝固過程中,有可能會形成一種帶有板條狀魚脊特征的樹枝狀共晶組織。即先析出板條狀共晶,然后以板條狀共晶為樹枝主桿,側向生長出纖維狀共晶作為分枝,形成一種特殊形貌的樹枝狀共晶組合體。這種共晶形貌在以前的文獻中尚未見報道。關鍵詞:鎂一鋁系合金:冷卻速度;凝固組織:共晶形貌;先析出板條狀共晶AbstractTitie:STUDY0NTHEINFLUENCES0FCOOLINGRATE0NSOUDIFICAmONMICROSTRCTUREOFMAGNESI
5、UM-ALUMlNUMSYSTEMALLOYSMajor.MaterialProcessEngineeringName,HongblnLUOSupervisor:Prof.SenYUANSignature:叢幻叢Signature:撫馓丘私Anunderstandingofthesolidificationmechanismofmagnesium·aluminumalloys,especially,theformingmechanismofMg-MglTAIl2eutectic,isessentia
6、linordertoimprovethehigll-temperaturecreepresistance,toughnessandplasticityofalloys.ItwillenablethecompositionandcastingconditionsofMg-AIalloystobetailoredtoproducesoundcastings.inthispaper,inordertoobtaindifferentmicrostrueturesunderdifferentcoolingra
7、tes,themagnesium—aluminumalloys,rangingwidelyfrom3wt.%tO38wt.%ofaluminumcontent,werecastindifferentmould.ThemicrostmcturesofalloyswereobservedbyusingOMandSEM.TheweightfractiousofM917A112-pbaseintwodifferentzonesofstep-typesteel-mouldsamples’microstmctu
8、reswerecalculatedthroughquantitativeanalysisofXRD.Thespecialstructuresinnear-euteeticalloyswereanalyzedbyusingDSCandTEM.Theeutecticgrowthmechanicswereanalyzedbasedonthetheoryofsolidificationkineticsandthermodynamics.Themainresultsareasf