AZ61鎂合金疲勞性質與破壞分析

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劉文勝(Wei-Sheng Liu) 查詢紙本館藏

畢業系所

機械工程學系

論文名稱

AZ61鎂合金疲勞性質與破壞分析

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摘要(中)

鎂合金AZ61有良好的抗拉強度和伸長率，尤其是比重小，因此比強度大，是用來取代鋁合金的結構材。
本研究主要目的在於研究鎂合金AZ61的疲勞性質和破斷面的形態，並使用以信賴度統計分析中最常用的韋伯分配函數來探討材料疲勞的破壞機率。最後比較鍛造前後材料的機械性質變化，尋找較好的鍛造條件使鎂合金AZ61的疲勞性質提升。
實驗結果顯示：
‧ 鎂合金AZ61反覆應力與轉數關係的疲勞曲線。
‧ 根據金相觀察，由於鎂合金為六方最密堆積，因此材料受到應力後容易產生雙晶結構，對機械性質影響頗大。
‧ 不同的母材形狀對於鍛造後的機械性質影響很大。
‧ 鎂合金AZ61鍛造後的機械性質有明顯提升。

關鍵字(中)

★ 鎂合金

關鍵字(英)

論文目次

總目錄
總目錄………………………………………………………………………………I
圖目錄………………………………………………………………………………IV
表目錄…………………………………………………………………………… VIII
Abstract…………………………………………………………………………… IX
第一章前言…………………………………………………………………………1
第二章文獻回顧……………………………………………………………………2
2-1 AZ61鎂合金材料介紹…………………………………………………………2
2-2 合金元素對鎂合金的影響……………………………………………………2
2-2.1 鋁元素的影響……………………………………………………………3
2-2.2 鋅元素的影響……………………………………………………………3
2-2.3 錳元素的影響……………………………………………………………3
2-2.4 鋰元素的影響……………………………………………………………3
2-2.5 鈹元素的影響……………………………………………………………3
2-2.6 稀土元素的影響…………………………………………………………4
2-2.7 銀元素的影響……………………………………………………………4
2-2.8 矽元素的影響……………………………………………………………4
2-2.9 釷元素的影響……………………………………………………………4
2-2.10 鋯元素的影響……………………………………………………………4
2-2.11 鐵、鎳元素的影響………………………………………………………5
2-3 鎂的六方晶格結構分析………………………………………………………5
2-3.1 鎂的六方晶格結構簡介…………………………………………………5
2-3.2 鎂的雙晶結構介紹………………………………………………………6
2-4 高週疲勞試驗…………………………………………………………………6
2-4.1疲勞破壞…………………………………………………………………6
2-4.2 旋轉樑疲勞試驗機試驗原理……………………………………………7
2-4.3 應力分析…………………………………………………………………7
2-5 疲勞破斷面觀察………………………………………………………………9
2-6 韋伯分布在工程上的應用………………………………………………… 10
第三章理論分析……………………………………………………………………11
3-1疲勞裂縫起始與成長機構……………………………………………………11
3-1.1疲勞裂縫起始機構………………………………………………………11
3-1.2 疲勞裂縫成長機構………………………………………………………11
3-1.3 疲勞輝紋形成機構………………………………………………………12
3-1.4 疲勞試棒最後斷裂處……………………………………………………12
3-2 疲勞裂縫起始成因………………………………………………………… 12
3-3 韋伯分布函數與可靠度介紹……………………………………………… 13
第四章實驗方法與步驟……………………………………………………………16
4-1 實驗材料…………………………………………………………………… 16
4-2 試棒準備與規格…………………………………………………………… 16
4-3 實驗儀器…………………………………………………………………… 16
4-4 實驗步驟…………………………………………………………………… 17
4-5 金相製作…………………………………………………………………… 17
4-5.1 試片準備…………………………………………………………………18
4-5.2 腐蝕液配方………………………………………………………………18
4-6 材料拉伸性質……………………………………………………………… 18
4-7 運用韋伯分布函數定義試棒疲勞區間…………………………………… 18
4-8 各組實驗之參數…………………………………………………………… 19
第五章結果與討論…………………………………………………………………20
5-1疲勞試驗結果…………………………………………………………………20
5-1.1 鎂合金AZ61擠型棒材後的可靠度與疲勞性質(材料1)………………20
5-1.2 粉底塗裝對鎂合金AZ61疲勞性質的影響(材料2)……………………22
5-1.3 鎂合金AZ61鍛造後的疲勞性質(材料3以及材料4)…………………23
5-2 鎂合金析出物對機械性質的影響………………………………………… 25
5-3 鎂合金拉伸性質與疲勞強度的關係……………………………………… 25
5-4.疲勞壽命預估…………………………………………………………………27
第六章結論…………………………………………………………………………30
參考文獻(Reference)……………………………………………………………… 31
附錄………………………………………………………………………………… 88

參考文獻

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指導教授

施登士(Teng-Shih Shih)

審核日期

2000-7-19

推文