【摘要】：鎂及鎂合金在航空航天、汽車交通等領(lǐng)域具有廣泛的應用前景。然而,鎂合金的阻燃性較差,從而限制了其在很多領(lǐng)域的應用,比如民用飛機和其他的航空部件。近來,很多相關(guān)的研究旨在通過改善鎂合金表層氧化膜的致密性,以達到提高鎂合金的抗氧化性和阻燃性的目的。在諸多技術(shù)手段中,合金化是常用的改變表面氧化物結(jié)構(gòu)的方法之一。本課題主要研究Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金的阻燃性能。通過改變合金化元素Gd、Y和Zn的含量,并對不同成分合金進行阻燃性能測試,揭示了合金元素對鎂合金阻燃性能的影響。此外,本論文還研究了熱處理及擠壓變形對Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金的阻燃性和氧化性能的影響。本論文采用電弧爐試驗方法測量了具有不同成分的Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金的著火點溫度。研究發(fā)現(xiàn),含有6wt%Y的合金具有優(yōu)異的阻燃性能。該合金在901℃的溫度加熱30min后仍然不發(fā)生燃燒,而含有0wt%Y和1wt%Y的合金的著火溫度分別為696℃和768℃。這些結(jié)果表明Y元素可以有效地提高鎂合金的阻燃性。隨著Y元素含量的增大,合金的著火點溫度得到了明顯的提升。然而,需要說明的是,著火點測試的結(jié)果會受具體的測試細節(jié)的影響�；鹧鏈y試能夠直接研究材料在火焰中的行為,因此可以有效地研究鎂合金在飛機火災事故中的燃燒行為。為了研究Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金的氧化行為,本論文采用X射線衍射(XRD),掃描電子顯微鏡(SEM)對氧化膜的相組成進行了研究。研究結(jié)果表明,合金表面的致密氧化膜是由Mg O、YO、Gd O、Zn O和Zr O組成的。通過對具有不同成分的Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金進行熱處理,并對熱處理后的合金進行阻燃性測試,發(fā)現(xiàn)熱處理能有效提高鎂合金的阻燃性。其中,含有6wt%Y合金的著火點從901℃提高到了936℃。通過XRD和SEM分析,發(fā)現(xiàn)熱處理合金的致密氧化膜也是由Mg O、YO、Gd O、Zn O和Zr O組成的。此外,本論文還研究了Mg-7Gd-2Y-0.6Zn-0.6Zr(wt.%)合金不同狀態(tài)的阻燃性。通過阻燃性測試發(fā)現(xiàn),該合金在鑄態(tài)下的著火溫度為748℃。經(jīng)過固溶處理后,其著火溫度略有下降,742℃。隨后的時效處理使合金的著火溫度提高至760℃。該合金經(jīng)過擠壓變形后,其著火溫度為622℃,而時效處理可以使擠壓態(tài)合金的著火溫度提高至633℃。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG146.22

【參考文獻】

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1 吳玉娟;彭立明;趙素;李德江;黃飛;丁文江;;Ignition-Proof Properties of a High-Strength Mg-Gd-Ag-Zr Alloy[J];Journal of Shanghai Jiaotong University(Science);2012年06期

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本文編號：2691179