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《變形鎂合金晶粒細化工藝和力學性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、變形鎂合金晶粒細化工藝和力學性能研究摘要鎂合金具有低密度、高的比強度和比剛度、高阻尼、電磁屏蔽良好及機械加工方便等優(yōu)點，特別適_I}j于輕質(zhì)結(jié)構件，近年來在航空、汽車和電子業(yè)中的應用得到了長足發(fā)展。另一方面，為克服鎂合金強度低和塑性變形能力差的缺點，開發(fā)變形鎂合金材料成為高性能鎂合金的主要方向，而晶粒細化技術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基礎。本文通過對純鎂和Mg一3Zn基合金添加ca、Sr、Sb，對llg-3A1基合金添加sr、Ca研究了它們對基體的細化作用，建立了有效的晶粒細化技術基礎。同時還針對合金的擠壓、軋制和退火等加工處理的作了大罩的探索性工作。運用光
2、學金相分析(OM)，掃描電鏡(SEM)，能譜分析(EDAX)，X射線衍射分析(XRD)及等離子耦合光譜0ce)等多種分析和測試手段，較系統(tǒng)和深入地研究了上述合金元素對純鎂、變形鎂合金Mg-3Zn、Mg-3AI組織結(jié)構和力學性能的影響及其作用機理。實驗表明，少量ca、sr和Sb對純鎂和Mg-3Zn的鑄態(tài)組織有顯著細化作用，其中ca在純鎂中以同溶原子的形式存在，在Mg-3Zn中則主要生成了Ca2M96Zn3三元相，它與基體的晶體結(jié)構不具有匹配性，主要分布于晶粒邊界及枝晶間隙，其細化作用主要來自對晶粒生長的抑制；Sr和sb則分別與a-鎂生成了六方的Mgl7St2相和M93Sb2顆粒相，而未與z
3、n化合。這兩種相與基體有一定的匹配性，可作為非自發(fā)形核襯底，具有更好的細化晶粒的效果。適暈的加入各細化劑，顯著提高了純鎂、Mg-3Zn合金擠壓態(tài)和退火態(tài)的室溫下的強度，對合金的塑性亦有所的改善；過暈的加入ca，在合金組織中生成的Ca2M96Zn3相會連接成脆性的網(wǎng)狀組織，從而使合金的強度下降。過量加入Sr、Sb則會引起M917St2相和MgoSb2相的長大，也會降低合金的塑性和強度。在Mg-3A1基體中加入sr元素能通過降低合金過冷度和阻礙晶粒長大等方式顯著地細化合金的鑄態(tài)組織。在0．05wt％--1．0wt％的范用內(nèi)，加入0．5wt％的sr得到了最好的細化效果，且其細化效果優(yōu)于Ca、S
4、r的復合加入或者單獨加入Ca。當sf含量增加到0．5wWo時基體中開始出現(xiàn)條塊狀的A13Mgl3Sr相，在AJ3100合金中還出現(xiàn)了極少量的層片狀A14sr相，這兩種化合物都為具有一定的高溫穩(wěn)定性的脆性相。但sr含量超過O．5wt％時A13Mgl3Sr、A14sr等顆粒明顯長大，降低了細化晶粒的效果而且使合金的強度和塑性下降。Mg-3Al基合金鑄錠經(jīng)擠壓變形后的合金基本由動態(tài)再結(jié)晶組織構成，其組織較鑄態(tài)顯著細化，力學性能得到全面改善，表現(xiàn)為較高的強度和塑性。而擠壓坯在軋制處理后呈加工硬化態(tài)，其組織由大量不規(guī)則變形的晶粒和孿晶組成，強度得到更大幅度的提高，延伸率則有所降低。退火使合金的強度
5、隨著退火溫度的提高而逐步下降，延伸率逐步上升。$LSJJ合金的再結(jié)晶晶粒尺寸明顯小于鑄態(tài)合金的晶粒尺寸，且強度仍大大高于鑄態(tài)合金的強度。對加工態(tài)和退火態(tài)合金一致的是，sf含量的提高總是伴隨著強度的提高。在擠壓后的軋制過程中都末發(fā)生動態(tài)再結(jié)晶。對其在不同溫度退火lh的結(jié)果表明，各合金在150℃產(chǎn)生去應力回復：200"C時開始出現(xiàn)再結(jié)晶；300"C時sr含茸小于1．0wt％的合金基本完全再結(jié)晶。而Sr加入量達到1．0wt％后，合金的再結(jié)晶過程開始受到一定的延緩。關鍵詞：變形鎂合金，Mg-3AI，Ca，Sr和sb，晶粒細化，擠壓，軋制，退火，動態(tài)再結(jié)晶，再結(jié)晶，顯微組織，力學性能Studyon
6、MicrostructureRefinement＆MechanicaPropertiesofWroughtMagnesiumAlloyAbstractM基薔警篡篡簍enhancingthestrengthanddeformabilityofMgalloys．ThemicrostructuresandmechanicalTheresultsindicatethatasinailamountofC&Sr,andSbrefinedtheas-eastmicrostructureremarkablyofMgandMg-3Znalloys．Cadissolvedinpuremagnesiumcom
7、pletelyandformedaternaryphaseofCa2MgzZn3，whichdidnotmatchthecrystalstructureofu-Mg,distributedinthegrainboundariesandamongthedendrites，andrestrainedthegrowthofgrains．SrandSbformedMglTSr2和MgaSb2inMg-3Zn．butdidnotcombine
