Mg-Al系耐熱鎂合金可以適用于汽車動力系統(tǒng),而且性能和成本優(yōu)勢最為明顯,然而其使用溫度較低限制了其在工業(yè)上的大規(guī)模使用。而堿土元素Ca和稀土元素Sm復(fù)合合金化可以起到阻燃、變質(zhì)、合金強(qiáng)化以及凈化熔體作用,因此可以顯著改善Mg-Al系合金的綜合性能。所以本文通過復(fù)合添加Ca和Sm研究Al含量對Mg-Al系合金凝固過程和穩(wěn)定性能的影響,開發(fā)一種新型的Mg-Al-Ca-Sm耐熱鎂合金。本文通過運(yùn)用XRD、OM、SEM、EDS、TEM、硬度測試、拉伸性能測試、凝固曲線測定、重熔-水淬試驗(yàn)、等溫處理實(shí)驗(yàn)等多種測試分析手段,研究了不同Al含量對Mg-Al-Ca-Sm合金微觀組織、力學(xué)性能、凝固過程和高溫穩(wěn)定性能的影響規(guī)律。研究表明:1.隨著Al含量從3%增加到12%,晶粒尺寸由32.14μm增大到41.05μm,(Mg,Al)2Ca相和Al11Sm3相消失,且生成新的金屬間相β-Mg17Al12相,合金的抗拉強(qiáng)度在Al含量為9%時(shí)達(dá)到最大值149.7 MPa。2.Mg-Al-Ca-Sm合金凝固順序大體相同,第二相的形成順序是α-Mg固溶體、Al2Sm相、Al11Sm3相、Al2Ca相、(Mg,Al)2Ca相、β-Mg17Al12相,不同之處在于只有Al含量為3%時(shí)會形成Al11Sm3相和(Mg,Al)2Ca相,而β-Mg17Al12相只在Al含量高于6%的條件下生成。3.Mg-Al-Ca-Sm合金中的Al2Sm相、Al2Ca相和Al11Sm3相在200℃中溫條件下是穩(wěn)定相。但在450℃等溫處理過程中,β-Mg17Al12相固溶進(jìn)入α-Mg基體中,Al11Sm3相和(Mg,Al)2Ca相發(fā)生了相變,只有Al2Sm相和Al2Ca相為高溫穩(wěn)定相。
【學(xué)位單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG146.22
【部分圖文】：

實(shí)驗(yàn)流程圖

拉伸試樣Fig.2-2Tensilesamples

圖 3-1 Mg-xAl-2Ca-2Sm 合金鑄態(tài)試樣 XRD 圖譜Fig.3-1 XRD patterns of the as-casted Mg-xAl-2Ca-2Sm alloysl-xCa-ySm 合金的 XRD 衍射圖譜如圖 3-2 所示。從圖 3-2 2 合金中存在 α-Mg 基體、Al2Sm、Al2Ca 和微弱的 β-Mg17在 AX64 合金中，只有 α-Mg 基體、Al2Ca 和(Mg,Al)2Ca

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本文編號：2813036