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《MgZnYMn準(zhǔn)晶中間合金對AZ31變形鎂合金的晶粒細(xì)化研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、太原理工大學(xué)碩士學(xué)位論文Mg-Zn-Y-Mn準(zhǔn)晶中間合金對AZ31變形鎂合金的晶粒細(xì)化研究姓名：杜二玲申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：材料加工工程指導(dǎo)教師：張金山20090101太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文Mg-Zn-Y-Mn準(zhǔn)晶中間合金對AZ31變形鎂合金的晶粒細(xì)化研究摘要鎂合金是目前實(shí)際應(yīng)用中最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，在汽車、電子通信、航空航天和國防軍事等領(lǐng)域具有極其重要的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。然而由于鎂合金自身強(qiáng)度較低、塑性變形能力差等缺點(diǎn)，使其在某些結(jié)構(gòu)件的應(yīng)用上受到較大限制，因此開發(fā)一種新型的高性能變形鎂合金已成為鎂合金研究中的重要課
2、題。而晶粒細(xì)化則是提高變形鎂合金工藝性能以及開發(fā)高性能變形鎂合金的技術(shù)基礎(chǔ)。由于二十面體準(zhǔn)晶相(I-phase)具有獨(dú)特的物理和力學(xué)性能，因此本文將I-phase作為一種增強(qiáng)相添加到變形鎂合金中可大大提高變形鎂合金的力學(xué)性能，為新型鎂合金的開發(fā)和實(shí)際應(yīng)用提供了一種新途徑。本文選用變形鎂合金中的AZ31作為研究對象，利用Mg-Zn-Y-Mn準(zhǔn)晶中間合金對AZ31鎂合金進(jìn)行變質(zhì)處理，進(jìn)而達(dá)到細(xì)化組織的目的。并對細(xì)化規(guī)律及組織與性能的相互關(guān)系運(yùn)用光學(xué)金相分析(OM)、掃描電鏡(SEM)、能譜分析(EDS)、X射線衍射分析(XRD)等多種分析和
3、測試手段做了進(jìn)一步的研究，同時也就Mg-Zn-Y-Mn準(zhǔn)晶中間合金對AZ31鎂合金的晶粒細(xì)化機(jī)制作了初步探討。主要研究結(jié)果如下：(1)Mg-Zn-Y-Mn準(zhǔn)晶中間合金對鎂合金有明顯的細(xì)化作用，且合金的相組成發(fā)生了變化，從α-Mg相+β(Mg17Al12)相變成了α-Mg相+β(Mg17Al12)相+I(Mg45Zn47Y5Mn3)相。添加5%Mg-Zn-Y-Mn準(zhǔn)晶中間合金AZ31鎂合金的平均晶粒尺寸由原來200μm左右減小到50μm左右。I太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文(2)加入Mg-Zn-Y-Mn準(zhǔn)晶中間合金后20~30min內(nèi)細(xì)化
4、效果可達(dá)到最佳，隨著時間的繼續(xù)延長細(xì)化效果逐漸減弱。(3)Mg-Zn-Y-Mn準(zhǔn)晶中間合金可顯著影響AZ31合金的力學(xué)性能，加入5%Mg-Zn-Y-Mn準(zhǔn)晶中間合金，使合金的硬度值達(dá)到峰值為60.63HB，比基體合金提高了18.65%；拉伸強(qiáng)度達(dá)到最大值179.16MPa，提高的幅度為32%；200℃下保溫20分鐘，合金的高溫抗拉強(qiáng)度達(dá)到了114.52MPa，比基體合金提高了28.06%。加入2%Mg-Zn-Y-Mn準(zhǔn)晶中間合金，使合金的沖擊韌度達(dá)到最大值228.487J/cm，提高的幅度為13%；伸長率也達(dá)到最大值為10.765%，提
5、高的幅度為76.5%。(4)為了改善鑄錠化學(xué)成分和組織的不均勻性，以提高其塑性，需要對鑄錠進(jìn)行均勻化退火處理，而且Mg-Zn-Y-Mn準(zhǔn)晶中間合金的加入能縮短均勻化處理的時間。通過實(shí)驗(yàn)得出最佳退火工藝為：快速加熱到200℃，保溫1h，然后緩慢加熱到400℃，保溫12h，然后隨爐冷卻到室溫。關(guān)鍵詞：AZ31變形鎂合金，Mg-Zn-Y-Mn準(zhǔn)晶中間合金，晶粒細(xì)化，顯微組織，力學(xué)性能II太原理工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文STUDYONGRAINREFINEMENTOFAZ31WROUGHTMAGNESIUMALLOYBYMg-Zn-Y-MnQUA
6、SICRYSTALMASTERALLOYABSTRCTMagnesiumalloyshavehighpotentialtobeutilizedasstructuralmateralsinsuchapplicationasvehicles,electricdevicesandaircraftsetc.However,theapplicationofmostmagnesiumalloyshasbeengreatlyrestrictedduetotheirpoorstrengthandpoordeformability,sowroughtma
7、gnesiumalloybasedonmicrostrcturerefinementisthechieforientationinenhancingthestrengthanddeformabilityofMgalloys.Icosahedralquasicrystallinephase(I-phase)thathasattractivemechanicalandphysicalpropertiesattributedtotheiruniqueatomicstructure,suchashighstrength,highhardmess
8、atelevatedtemperatureandlowfrictioncoefficienthasbeenreportedinmanyalloysystems.TheI-phaseasareinforcem
