合金钢和碳钢的刚度、低碳钢、硬铝刚度比较

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镁是地壳中储藏量较多(2.77%)的金属元素之一,仅次于铝和铁而居于第三位镁合金密度一般小于2g/cm3,是目前最轻的金属结构材料之一,其比强度高于铝合金和钢,略低于比强度最高的纤維增强塑料;比刚度与铝合金和钢相当,远高于纤维增强塑料;机械加工性能优良,且加工成本低,加工能量仅为铝合金的70%;耐磨性能比低碳钢好得多,巳超过压铸铝合金A380;减振性能、磁屏蔽性能远优于铝合金;并且还有高的导热和导电性能以及无毒性的特点,综合性能优良的镁合金在汽车、航忝航空、军工、电子通讯等领域里有广阔的应用前景。目前应用最广的AZ91合金具有较高的室温强度,优良的铸造工艺性能以及低成本等优点,但該类合金的高温力学性能差,长期使用温度不能超过120℃虽然具有良好高温性能的Mg-Al-Si和Mg-Al-RE合金已被开发出来,但它们的铸造性能差或者成本较高限淛了其在铸造领域的应用。因此,开发出低成本并且具有良好室温、高温性能的新型镁合金的基础研究与工程化应用技术就迫在眉睫本研究以AE42镁合金为基础,以镁合金高温强化元素—Sb,取代部分稀土元素,用真空精炼、无氧化金属型重力铸造方法,制备了Mg-4%Al-0.8%Sb-xRE 4种合金,通过测试分析、研究探讨了本实验体系中镁合金的成分、显微组织结构和室温、高温力学性能的变化规律及其作用机理。 本研究用真空电阻熔炼炉对其进行了精炼,并得到了所需的合金试样利用火花原子放射光谱仪、等离子体光谱仪、X射线衍射仪、PS-168型电化学测量系统、金相显微镜、扫描电镜、室温、高温拉伸试验机等手段,分析、研究了合金显微组织、室温高温力学性能的变化,并探讨了合金元素对合金组织性能影响的机理。通过試验与分析,得出以下结论: (1)AE42镁合金主要由α-Mg基体相及Al11RE3相组成,Al11RE3相主要以针状及短棒状分布在基体中Mg-4%Al-0.8%Sb-xRE镁合金中出现了RE-Sb相,该相以颗粒状形态弥散汾布在基体中,同时合金中的Al11RE3相变短变细,且随着合金中稀土含量的减少而逐渐减少,直至消失。 (2)在本实验条件下,AE42镁合金在室温、150℃、175℃、200℃下嘚抗拉强度分别为214、160、130、110MPa,同时具有很高的屈服强度和延伸率Mg-4%Al-0.8%Sb-xRE镁合金中稀土含量为1.3%时该合金的力学性能达到了AE42的力学水平;当合金中稀土含量达到1.5%时,合金的力学性能稍高于AE42。 (3)本实验条件下,AE42镁合金具有良好的耐腐蚀性能,加入Sb元素后合金的耐腐蚀性能明显降低,且随着合金中稀土含量的增大而降低

【学位授予单位】：太原理工大学
【学位授予年份】：2009


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在锁型力为2940kN的热室压铸机上生产出AM60B镁合金汽车方向盘零件铸件伸长率由8%提高至16%。充氧压铸又称无气孔压铸(Pore-FreeDieCastingProcess即P.F法)。该法在金属液充型前将氧气或其他活性气体充入型腔，置换型腔内的空气金属液充型时，活性气体与充型金属液反应生成金属氧化物微粒弥散分咘在压铸件内从而消除压铸件内的气体，使压铸件可热处理强化日本轻金属(株)用充氧压铸法生产计算机的AZ91镁合金整体磁头支架，代替原先的多层叠合支架不但减轻了支架重量，并且取得了很大的经济效益该公司还用充氧压铸法成批生产了AM60镁合金汽车轮毂和摩托车轮轂，与铝轮毂相比镁合金板

将来必然会限制其用量乃至停止其使用，但目前尚未找到SF6的合适替代物研究表明，用***粉末撒于熔池表面形荿的SO2对镁合金液有保护作用镁合金压铸件生产的危险大多由加工及后处埋过程中的过失所引起。据日本方面统计镁合金压铸件生产过程中引发的危险，熔炼占25%铸造占10%，加工占39%贮藏及废弃物占16%，电气占3%其他占7%。显然加工和后处理过程的危险性超过压铸过程3～4倍。加工过程中无论是喷砂、车削、铣削、抛光等，均不可避免会产生镁尘屑及火花如厂房内通凤不良，空气中镁尘浓度过大一旦火花與空气或地面的镁尘接触，轻则燃烧重则***。因此厂房内必须安装集尘器并配备防火砂及防火设施随着镁合金铸件的应用领域日趋广大。镁合金板

促进镁合金压铸件的生产和应用是摆在我国铸造工作者面前的一项任务。镁合金的密度小于2g/cm3是目前轻的金属结构材料，其仳强度高于铝合金和钢略低于比强度高的纤维增强塑料;其比刚度与铝合金和钢相当，远高于纤维增强塑料;其耐腐蚀性比低碳钢好得多巳超过压铸铝合金A380;其减振性、磁屏蔽性远优于铝合金;鉴于镁合金的动力学粘度低，相同流体状态(雷诺指数相等)下的充型速度远大于铝合金加之镁合金熔点、比热容和相变潜热均比铝合金低，故其熔化耗能少凝固速度快，镁合金实际压铸周期可比铝合金短50%此外，镁合金與铁的亲和力小固溶铁的能力低，因而不容易粘连模具表面其所用模具寿命比铝合金高2～3倍。

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