電磁場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或磁場引入到材料制備和加工過程中，從而實現(xiàn)對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)于電磁場產(chǎn)生作用的規(guī)律還有很多未知的東西，這勢必會阻礙該工藝的發(fā)展。因此，必須進一步展開這方面的實驗研究。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，圍繞電磁場對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)研究了直流磁場作用下ZL107合金凝固組織和性能的變化規(guī)律。在本實驗中，對凝固過程中的ZL107合金施加橫向直流磁場的作用。結(jié)果表明：和不加磁場相比，在勵磁電流為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；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。這些主要是因為直流磁場對液態(tài)金屬中的對流產(chǎn)生了強烈的抑制作用，從而影響了液相中的傳質(zhì)和傳熱過程，并最終對金屬的凝固組織產(chǎn)生影響，從而進一步對力學(xué)性能產(chǎn)生影響。(2)研究了直流電流結(jié)合時效處理條件下AZ91D組織性能的變化規(guī)律。在本實驗中，在時效處理AZ91D的過程中同時施加電流的作用。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；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，其抗拉強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)磁場和稀土共同作用下AZ91D組織性能的變化規(guī)律。在本實驗中，將單純添加稀土?xí)r與添加稀土的同時施加旋轉(zhuǎn)磁場時的變化規(guī)律進行了對比。結(jié)果表明：旋轉(zhuǎn)磁場和稀土共同作用時，與不加磁場相比，AZ91D合金中的β-Mg