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《輪轂用高強高韌鎂合金及其成形技術研究》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、摘要鎂合金具有密度小、比強度高和剛度高、阻尼性能好以及電磁屏蔽等優(yōu)點，近年來成為汽車和電子行業(yè)的重要輕質材料。隨著汽車輕量化的要求，越來越多的汽車零部件采用鎂合金制造來減輕汽車自重，其中汽車輪轂對于汽車減重具有尤其重要的意義和效果，但輪轂的使用條件決定其必須同時具有較高的強度和韌性，目前的鎂合金材料還迭不到這方面的要求。AM60及AZ91鎂合金是工業(yè)應用最為廣泛的鎂合金。AZ91的強度較高，基本可以滿足汽車輪轂的強度要求，但韌性不足：AM60韌性較好，但強度有待進一步提高。因此提高鎂合金的強韌性是擴大鎂合金在汽車上的應用范圍的一個重要方向，以便開發(fā)鎂合金汽車輪轂這類同時要求高強高
2、韌性需耐沖擊和抗疲勞的零部件。本文以AM60B及AZ91D合金為基，富ce混合稀土為合金化元素，配制了不同成分的十余種舍金。在全面測試了它們的流動性、室溫力學性能以及布氏硬度的同時，應用光學顯微鏡(OM)、X射線衍射儀(XRD)、電子探針(EPMA)、帶能譜分析(EDAX)的掃描電子顯微鏡(SEM)、電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP)等分析和測試手段，較系統和深入地研究了稀土和熱處理工臺對AM60B和AZ91D合金組織及力學性能的影響及其作用機理。研究表明，RE加入Mg．AI基合僉中后，優(yōu)先與Al結合，生成桿狀的AIIIRE3相，其次，RE與合金中的Al和Mn元素生成顆粒狀三元
3、相AIIoREzMn7相，而對不含RE的AM60B及AZ91D合金則會生成A12Mn等相。RE的加入對基體起到第二相強化的作用，由于AM60舍金本身7(Mgl7A112)相含量較少，因此這種強化作用很明顯；而AZ91合金中Y相原已較為豐富，增加稀土相后，眾多的網狀或桿狀相有割裂基體的傾向，削弱了強化效果，只有在RE舍較低時對合金起到強化效果，當RE含量較高時甚至降低了合金的強度。固溶熱處理的作用對這兩種合金的影響不盡相同。由于AZ91合金中A1含量高，其固溶強化的效果也強；AM60合金中AI含量較少，所以固溶強化的效果沒有AZ91合金那樣顯著。時效熱處理對這兩種舍金的影響也有所不
4、同，在AM60合金中，時效在晶界和晶粒中以連續(xù)沉淀機制彌散析出細小二次相7相為主：而在AZ91合金中Y相以兩種機制析出：以非連續(xù)沉淀機制析出的Y相呈層片狀由晶界向晶粒內生長；以連續(xù)沉淀機制析出的Y相在晶粒內部呈細小顆粒彌散析出。同時，固溶和時效這兩種熱處理對稀土相的形態(tài)改變不是很明顯?？傮w來講，熱處理和一定范圍內(≤1．6％)的RE加入量對AM60B及AZ91D合金的力學性能有較大的提高，包括拉伸強度、屈服強度以及伸長率：其中s4合金在鑄態(tài)或T4態(tài)下的吼達到221，5Mpa，G。．2可達85Mpa，延伸率6為10～13％，HB硬度超過70；SS2合金在T6態(tài)下的ab達到241．5
5、Mpa，咖2可迭130Mpa，延伸率6為6％左右，HB硬度超過75。鎂合金的斷裂總體上屬于脆性斷裂，從斷口來看，其具有典型的準解理特征。AM60合金的塑·}生較高，所以其有一定的韌性斷裂特征，呈帶有一定韌窩的準解理斷裂方式。AZ91合金鑄態(tài)時的斷口形貌沿晶斷裂特征比較明顯；熱處理后，解理小刻面和面上的河流花樣增多，準解理斷裂特征更明顯，塑性提高。RE的加入改變了二次解理臺階的形成過程。本文還在合金材料開發(fā)和研究的基礎上，采用初步研制成功的新型高強高韌鎂合金進行了鎂合金輪轂樣品的試制和鑄造工藝研究。根據材料特性，通過結構力學分析和鑄造工藝計算機模擬簡化了了鎂合金輪轂重力鑄造工藝方案
6、的設計和修正，成功地試制出了合格的鎂合金輪轂，并進行了輪轂臺架試驗。關鍵詞：稀土，熱處理，鎂合金，顯微組織，力學性能，連續(xù)沉淀，非連續(xù)沉淀輪轂，臺架試驗AbstractMagnesiumalloyhavetheadvantagesoflight—weight，highstrength／weightratio，highstiffness／weightratio，highdampingpropertyandelectromagnetismshieldingpropertyandSOon，SOrecentlyithasactedanimportantroleinautomobilean
7、delectricindustryasaweightreducingmaterial．Followingwiththelight—weightofautomobiles，moreandmoreautomobiles’componentsaremadefrommagnesiumalloys，wherethewheelshaveaspecialmagnificenceandeffectfortheweight-saveofautomobiles．Butwheelsshouldhave
