電磁場(chǎng)作用下鋁鎂合金組織性能變化規(guī)律研究.pdf

1、材料電磁工藝是指將電場(chǎng)或磁場(chǎng)引入到材料制備和加工過程中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)材料制備或加工過程和產(chǎn)品質(zhì)量的控制及材料組織和性能的改善。目前雖然它已經(jīng)提出很多種應(yīng)用技術(shù)，且部分技術(shù)已應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，但是，關(guān)于電磁場(chǎng)產(chǎn)生作用的規(guī)律還有很多未知的東西，這勢(shì)必會(huì)阻礙該工藝的發(fā)展。因此，必須進(jìn)一步展開這方面的實(shí)驗(yàn)研究。鋁鎂類輕合金是世界上使用最多的輕質(zhì)合金，將材料電磁工藝用于此類材料的制備和加工過程中有著重要的意義，圍繞電磁場(chǎng)對(duì)鋁鎂合金組織性能影響規(guī)律的研

2、究是充分利用好這一工藝的關(guān)鍵。 本文研究了三種不同的電磁場(chǎng)作用條件下鋁鎂類合金組織性能的變化規(guī)律。(1)研究了直流磁場(chǎng)作用下ZL107合金凝固組織和性能的變化規(guī)律。在本實(shí)驗(yàn)中，對(duì)凝固過程中的ZL107合金施加橫向直流磁場(chǎng)的作用。結(jié)果表明：和不加磁場(chǎng)相比，在勵(lì)磁電流為11.5A的情況下，合金的致密度下降，凝固后體積增大了；晶粒有粗化趨勢(shì)；枝晶間隙中Si相和CuAl2相的形態(tài)也發(fā)生了明顯的變化；中央凝固組織中出現(xiàn)了明顯的疏松；a(A

3、1)基體的顯微硬度分布呈現(xiàn)較大的起伏。這些主要是因?yàn)橹绷鞔艌?chǎng)對(duì)液態(tài)金屬中的對(duì)流產(chǎn)生了強(qiáng)烈的抑制作用，從而影響了液相中的傳質(zhì)和傳熱過程，并最終對(duì)金屬的凝固組織產(chǎn)生影響，從而進(jìn)一步對(duì)力學(xué)性能產(chǎn)生影響。(2)研究了直流電流結(jié)合時(shí)效處理?xiàng)l件下AZ91D組織性能的變化規(guī)律。在本實(shí)驗(yàn)中，在時(shí)效處理AZ91D的過程中同時(shí)施加電流的作用。結(jié)果表明：施加電流后，硅相的形態(tài)和分布無明顯變化，但析出相CuAl2的形態(tài)和分布發(fā)生了明顯變化，隨電流的增加有變小、

4、彌散化的趨勢(shì)；合金中的合金元素的固溶度發(fā)生了改變，其中的Si元素的固溶度增量較小，但Cu元素的固溶度有較大的增幅；合金的綜合力學(xué)性能得以提高，當(dāng)電流從0～6A變化時(shí)，其抗拉強(qiáng)度和硬度有較小增量，而塑性卻得以明顯提高。(3)研究了旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和稀土共同作用下AZ91D組織性能的變化規(guī)律。在本實(shí)驗(yàn)中，將單純添加稀土?xí)r與添加稀土的同時(shí)施加旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)時(shí)的變化規(guī)律進(jìn)行了對(duì)比。結(jié)果表明：旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和稀土共同作用時(shí)，與不加磁場(chǎng)相比，AZ91D合金中的β-Mg