铸造镁铝和镁锌合金晶粒细化研究

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1、内蒙古科技大学硕士学位论文摘要随着汽车和航空航天等领域的发展，镁合金的应用也越来越广泛，其产量在全球的年增长率高达20%，显示出极大的应用前景，但在镁合金的广泛应用中，改善其塑性变形能力仍然是一个非常关键的问题。实践证明，细小等轴的晶粒组织能改善其塑性变形能力，因此找到一种实用有效的工艺来细化镁合金晶粒就显得非常重要。本论文主要是针对镁铝及镁锌合金的晶粒细化问题进行研究。研究方法：镁铝与镁锌合金均采用对其铸造组织进行金相观察，并对细化效果较好的试样，进行力学性能分析。结果发现，加入不同变质剂或同一变质剂不同含量加入对镁合金的晶粒细化效果是不同的。对于镁铝合金，加入变质剂C、C2Cl

2、6、FeCl3、TiO2和Ca进行细化，其中C2Cl6(六氯乙烷)的细化效果最显著。对于镁锌合金，分别加入金属Zr、Nd、Ca后，晶粒细化效果明显。其中添加Zr细化时，0.6%含量的细化效果最好，晶粒从145μm细化到42μm；添加稀土Nd时,随着稀土Nd含量的增加，细化效果也逐步提高，含量为1.2%时，平均晶粒尺寸达到了42μm；在添加两种变质剂的试验中，添加0.8%Ca和1.2%Nd的效果最好，平均晶粒尺寸可以达38μm。同时对细化机理作了探讨。最后对获得的细晶材料进行力学性能测试及断口分析，与未加变质剂的合金进行比较，证明塑性及强度均有所提高。关键词：镁合金铸造晶粒细化-5-

3、内蒙古科技大学硕士学位论文ResearchofGrainRefinementforMg-AlandMg-ZnCastAlloyAbstractAsthedevelopmentofautomobileandaerospacefields,magnesiumandmagnesiumalloyisappliedmoreandmorewildly.Theproductionisrisedto20%everyyearintheworld.ButthekeyproblemofMagnesiumapplicationisitspoorformingability.Practiceprovesth

4、atthefineequiaxedcrystalsstructureofmagnesiumalloycouldimprovemechanicalproperty.soitisveryimportanttofindaneffectivegrainrefinerforMagnesiumalloys.Inthispaper,thegrainrefinementforMg-AlandMg-Zncastalloyisstudiedbyobservingtheirmetallurgicalstructuresunderas-castorannealingstate.Theresultsdemo

5、nstrate:thedifferentgrainrefinershavedistincteffect.C、C2Cl6、FeCl3、TiO2andCaaretheonesthatcanrefinethegrains，andrefinementeffectofC2Cl6isthebest.Forpure,Zr、Nd、Caarebetterrefiners.Astheaddingamountsoftheserefinersincrease,thegrainsbecomesmaller.Thebestis0.6%forZrrefiner,andthegrainisrefinedfrom7

6、6μmto42μm.Ndisrefinedobviously.Theaveragegrainsizeis42μmwhentheNdcontentis1.2%.Added0.8%Caand1.2Ndhasthebestrefinementeffect,whichaveragegrainsizeis38μm.Atthesametime,refinementmechanismisstudied.Intheendmechanicscapabilitiesaretested,andcomparedwithwithoutrefinedmagnesiumalloy,Itprovesplastic

7、andstrengthcharactersofmagnesiumalloyareimproved.KeyWords：magnesiumalloycastinggrainrefinement独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得内蒙古科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡