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1、本科毕业设计(论文)题目：ZM5镁合金壳体零件热处理工艺设计院 （系）： 材料与化工学院专 业： 金属材料工程 班 级： 110305 学 生： 刘艳妮 学 号： 110305126 指导教师： 李高宏 杨忠 2015年 06月西安工业大学毕业设计（论文）任务书院（系） 材料与化工学院 专业 金属材料工程 班 110305 姓名 刘艳妮 学号 1103051261.毕业设计（论文）题目： ZM5镁合金壳体零件热处理工艺研究 2.题目背景和意义: 随着武器、汽车轻量化时代的发展，越来越多的各种零部件开始采用镁合金材料来代替原来的钢铁、铝材料。尤其是镁合金的熔炼、变质工艺的不合理，特别是热处理对镁
2、合金性能的影响非常大。因此，选择一种合适的镁合金热处理工艺用于壳体具有重要的实际意义。 3.设计(论文)的主要内容（理工科含技术指标）： （1）本文采用相图分析、差热分析和正交试验等方法确定一种适用于镁合金壳体零件的热处理工艺。（2）通过对XRD、组织、性能分析来判定热处理对材料的增强机理。 4.设计的基本要求及进度安排（含起始时间、设计地点）： 设计基本要求：（1）前期相关文献阅读不少于15篇，其中外文文献3篇；（2） 提出的改进措施和建议，应紧密围绕实际，实事求是。进度安排：（1） 1-3周查阅资料，了解所研究课题并确定具体试验方案，完成开题报告；（2）4-7周进行前期探索试验，按照试验设
3、计表进行试验，并确定最佳试验方案；（3）8-12周对单体产物进行红外测试，确定是否为所需产品，对试验下一步进行探索，选择相关的英文文献进行翻译，制作中期报告；（4）13-15周对试验结果进行检测，同时开始撰写论文；（5）16-17周继续试验研究和试验结果分析并对撰写论文修改论文，准备毕业答辩。 5.毕业设计（论文）的工作量要求 撰写不少于15000字论文 试验（时数）*或实习（天数）： 约60天 图纸（幅面和张数）*： 0 其他要求： 无 指导教师签名： 年 月 日 学生签名： 年 月 日 系（教研室）主任审批： 年 月 日ZM5镁合金壳体零件热处理工艺设计摘 要镁在我国研究很晚，工程应用不普
4、遍，关于ZM5壳体热处理工艺太笼统，各种工艺下的性能各异，具体的还不太完善。随着武器、汽车轻量化时代的发展，越来越多的各种零部件开始采用镁合金材料来代替原来的钢铁、铝材料。尤其是镁合金的熔炼、变质工艺的不合理，严重制约着它的适用范围，特别是热处理对镁合金性能的影响非常大。因此，选择一种合适的镁合金热处理工艺用于壳体具有重要的实际意义。受宝鸡器材厂企业委托，对Mg合金壳体的热处理工艺进行完善。本文主要通过相图、差热分析、过烧反应、正交试验对ZM5的热处理工艺进行研究。通过对金相组织、XRD、SEM、EDS和力学性能的分析，得到一种适用于镁合金壳体零件的热处理工艺。研究表明：通过正交试验发现，在给
5、定水平内，其最好的热处理工艺是：固溶425，16h；时效195，16h。四种主要因子对布氏硬度的影响主次依次为：时效温度、固溶时间、时效时间、固溶温度。热处理后，通过金相、XRD、SEM和EDS分析，（Mg17Al12）相主要以细小弥散方式从过饱和固溶体中析出，提高其屈服强度降低其塑性。对进行最佳热处理工艺的材料进行拉伸试验，其抗拉强度有明显提高，提高为194.118MPa，较未进行热处理提高了9.7%。关键词：镁合金；热处理；正交试验；相图IZM5 magnesium alloy casing parts heat treatment process designAbstract Magne
6、sium alloy was investigated lately in China, the project application is not widespread, ZM5 casing casting on the heat treatment process is too general, the performance of various processes under different heat treatments, concrete is not yet perfect. With the development of weapons and automotive l
7、ightweight era, more and more various parts of began to use the magnesium alloy materials to replace the original steel and aluminum materials. In particular magnesium alloy smelting, modification process is unreasonable, its scope has be severely restricting, especially heating treatment on propert
8、ies of magnesium alloys is very large. So, choose a suitable heat treatment process for magnesium alloy casing has a important practical significance. By commissioned Equipment Factory of Baoji, property of magnesium alloy casing after the heating treatment process will be improved.In this paper, ZM
9、5s heat treatment process were studied through the phase diagram, differential thermal analysis, over-burning reaction, orthogonal. Through the microstructure, XRD, SEM, EDS and mechanical properties analysis, to obtain a suitable heat treatment process for magnesium alloy casing parts.The result sh
10、ow: Through orthogonal experiment at a given level, solution 425 , 16h; aging 195 , 16h is the best heat treatment process. The four main factors effect on brinell hardness: aging temperature, solution time, aging time, the solution temperature. Through metallographic, XRD, SEM and EDS analysis, (Mg
11、17Al12) phase mainly in the dispersed mode precipitated from a supersaturated solid solution ,increase its yield strength but reduce its plasticity. Material with optimal heat treatment process for tensile test, the tensile strength has improved significantly, increased to 194.118MPa, than without h
12、eat treatment improved 9.7%.Keywords: magnesium alloy; heat treatment; orthogonal experiment; phase diagram目 录摘 要IAbstractII主 要 符 号 表I1 绪论11.1 综述11.2 课题背景及意义11.3 镁及镁合金国内外研究的现状21.3.1国外镁合金应用发展现状21.3.2国内镁合金应用发展现状31.4 铸造镁合金的应用61.4.1航空航天领域61.4.2军事领域61.4.3汽车领域61.4.4摩托车领域61.4.53C领域71.5 镁合金的热处理71.5.1镁合金热处理特
13、点71.5.2镁合金热处理前准备71.5.3ZM5的热处理工艺81.6 热处理缺陷及其消除方法91.6.1氧化91.6.2过烧91.6.3弯曲与变形91.6.4晶粒异常长大91.6.5 性能不均匀91.6.6铸件的尺寸稳定性101.7 发展前景101.8 本文主要研究工作102 试验过程及方法112.1 试验用原材料112.1.1原材料成分112.1.2合金成分的作用112.2 精炼及变质过程112.3 热处理研究方案122.4 固溶温度和时间确定122.4.1相图分析122.4.2（差示扫描量热法）DSC分析132.4.3过烧试验132.5 时效温度和时间的确定142.6 正交试验142.7 硬度测试和显微组织分析152.7.1硬度测试152.7.2金相分析152.7.3扫描电镜、能谱和XRD分析163 试验结果及分析173.1 固溶温度及时间173.1.1Mg-Al相图173.1.2（差示扫描量热法）DSC分析183.1.3过烧试验183.2时效温度和时间的确定193.3 正交分析203.4 微观分析203.4.1XRD分析213.4.2扫描能谱分析213.4.
