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《綜述 鎂合金晶粒細(xì)化研究.doc》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、鎂合金晶粒細(xì)化研究進(jìn)展何柏林張志軍華東交通大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，江西南昌330013摘要：通過閱讀大量國內(nèi)外文獻(xiàn)，對鎂合金的晶粒細(xì)化的研究進(jìn)行了綜述。系統(tǒng)分析了鎂合金晶粒細(xì)化的各種方法(過熱處理法，碳質(zhì)孕育法，添加合金元素細(xì)化法，半固態(tài)成型法，固態(tài)成型法)及其機(jī)理。并討論了細(xì)化方法中存在的問題，為鎂合金晶粒細(xì)化的進(jìn)一步研究提供一個(gè)參考。關(guān)鍵詞:鎂合金晶粒細(xì)化機(jī)理細(xì)化方法RecentDevelopmentofGrainRefiningTechnologiesforMagnesiumAlloysHEBolin,ZHANGZhijun(SchoolofMechanicaland
2、ElectricalEngineering,EastChinaJiaotongUniversity,Nanchang330013)Abstract:Throughreadingamountsofdomesticandforeignliterature,Theresearchprogressofgrainrefinementofmagnesiumalloysarereviewed?ItissystematicallyanalysedthevariousmethodsandthemechanismofMgalloygrainrefinement.Likeoverheati
3、ngtreatmentmethod,thecarboninoculationmethod,addingalloyingelementsmethod,semi-solidandsolidmoldingmethod?What^smore,theproblemsoftherefiningprocessarediscussed,whichcanbeareferenceforthefurtherresearchoftheMgalloysgrainrefinement.o引言最近一些年來，鎂合金及其應(yīng)用受到了越來越廣泛的關(guān)注。鎂合金具有一系列的優(yōu)點(diǎn)，例如比強(qiáng)度，比剛度高。減震性，
4、抗輻射和抗屏蔽性能好，易回收，易切削加工等等山。因此，由于其優(yōu)越的性能使得鎂合金在移動通信，汽車，航空航天，國防軍工，電子電器等行業(yè)已有廣泛的應(yīng)用。另外，鎂合金密度約為1.75g/cni3^1.90g/cm3,約為鐵的1/4,鋁的2/3,這也符合人們越來越注重輕量化，綠色制造的要求，對緩解能源緊張，減輕環(huán)境惡化也有一定的價(jià)值。雖然鎂合金具有這么多的優(yōu)點(diǎn)，但FI前鎂合金在工程屮的應(yīng)用并沒有鐵和鋁的多。其原因是一方面因?yàn)殒V及其合金具有密排六方結(jié)構(gòu)(HCP),其報(bào)性成形能力并不是很好；另一方面是鎂合金的結(jié)晶溫度范圍較寬、熱導(dǎo)率較低、體收縮率較大，故鎂合金具有明顯晶粒粗化傾向
5、，易產(chǎn)生縮松、熱裂缺陷，使得強(qiáng)度不能完全達(dá)到所要求的那樣。根據(jù)Hall-Petch公式。s=。O+Kd四習(xí)，細(xì)化晶粒有利于提高合金的強(qiáng)度，并且也能增加合金的塑性成形能力。因此為了改善鎂合金的強(qiáng)韌性，細(xì)化晶粒是H前最主要的方法。近年來，對鎂合金晶粒細(xì)化的研究也比較多，鎂合金晶粒細(xì)化的方法及其機(jī)理也討論得比較廣泛，通過大量閱讀國內(nèi)外文獻(xiàn)，木文總結(jié)了鎂合金晶粒細(xì)化的方法及其機(jī)理，并指出了工藝方法屮存在的問題以及發(fā)展前景。1鎂合金晶粒細(xì)化機(jī)理的理論研究根據(jù)Hall-Petch公式，細(xì)化晶粒有助于提高合金的強(qiáng)韌性。血晶粒細(xì)化的方法有很多種，其細(xì)化機(jī)理也有很大的差界。在液態(tài)成型工
6、藝屮，其細(xì)化機(jī)理主要是提高形核率和抑制晶粒長大來達(dá)到H的。在固態(tài)成形屮，主要是通過極大的報(bào)性變形來使得晶粒細(xì)化。在液態(tài)成型工藝屮，晶粒度的大小與晶粒的形核與長大有關(guān)。因此通過提高合金凝固過程屮的形核率以及阻礙晶粒的長人都能夠使得晶粒細(xì)小。合金凝固過程一?般都是異質(zhì)形核，因此，找到良好的形核劑顯得至為重要。近年來，Mg合金晶粒細(xì)化理論進(jìn)展主要體現(xiàn)在邊-邊匹(E2EM)[V1在鎂合金屮的有效運(yùn)用和“相互依存理論”(Interdependencetheory)l5,6]的建立。1.1邊邊匹酉己模型：用于檢測兩相間界面實(shí)際的原子匹配情況，從而找到鎂合金異質(zhì)形核的可能顆粒。它通
7、過晶體結(jié)構(gòu)，晶格常數(shù)和原子位置的有關(guān)數(shù)據(jù)對兩相間取向關(guān)系進(jìn)行計(jì)算。為了獲得較好的匹配關(guān)系，原子在沿著密排晶向和次密排晶向的錯配度必須小于10%,當(dāng)錯配度小于6%吋，則該顆粒是鎂合金的良好界質(zhì)形核核心。介于6%?10%吋，該顆粒仍然可能作為形核質(zhì)點(diǎn)，但形核作用會減弱。1?2相互依存理論：相互依存理論主要是由Maqian和D.H.Stjohn等陰人提出和發(fā)展的。晶粒的形成包括晶粒形核與晶粒長大兩個(gè)過程。晶粒尺寸則是兩個(gè)過程共同作用的結(jié)果。在凝固過程屮，先形核晶粒為后形核晶粒提供所需的成分過冷，從而影響合金凝固平均晶粒尺寸。D.II.Stjohn等人認(rèn)為合
