Zn對(duì)Mg-Al-Ca-Mn鎂合金組織性能的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-05-05 16:02
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,資源有限、環(huán)境可持續(xù)和能源問題日益嚴(yán)重,對(duì)輕量化工業(yè)加工的要求也在不斷升級(jí)。鎂及其合金具有高比強(qiáng)度、比剛度,在過去幾十年中作為汽車工業(yè)中的輕量化部件而備受關(guān)注。然而,由于密排六方結(jié)構(gòu),鎂合金在室溫下的成形性差、塑性低,嚴(yán)重限制了鎂合金的應(yīng)用。細(xì)化晶粒是提高鎂合金綜合性能的重要手段。鎂合金的晶粒細(xì)化通常采用兩種方法,一種是塑性變形,例如擠壓、軋制和攪拌摩擦加工等;另一種是合金化。本文選用高性能低成本Mg-Al-Ca-Mn四元合金為基體合金,通過添加不同含量的Zn元素,綜合微合金化和熱擠壓變形的方法,采用金相觀察、掃描電鏡及能譜、X-射線衍射分析等相關(guān)材料分析及檢測(cè)手段,較系統(tǒng)地研究合金的微觀組織、力學(xué)性能和腐蝕行為,得出以下結(jié)論:1、Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn-xZn(x=0,0.2,0.4,0.6wt%)合金經(jīng)擠壓后都發(fā)生不完全動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。當(dāng)Zn含量小于0.4wt%時(shí),由于擠壓過程中的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶和固溶體原子對(duì)晶粒生長(zhǎng)的抑制作用,Zn的加入導(dǎo)致合金晶粒細(xì)化。隨著Zn元素的進(jìn)一步添加,合金中元素含量增大,擠壓過程中產(chǎn)生大量的熱量,導(dǎo)致晶粒長(zhǎng)大。2、Zn元素...
【文章來源】:江蘇理工學(xué)院江蘇省
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 鎂及鎂合金概述
1.1.1 鎂
1.1.2 鎂合金的應(yīng)用
1.2 鎂合金的晶粒細(xì)化
1.2.1 塑性變形
1.2.2 合金化
1.3 鎂合金的腐蝕
1.4 研究的意義及內(nèi)容
1.4.1 研究意義
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 技術(shù)路線
2.3 制備方法
2.3.1 合金熔煉
2.3.2 均勻化處理
2.3.3 擠壓工藝
2.3.4 攪拌摩擦加工
2.4 顯微組織分析
2.4.1 金相分析
2.4.2 掃描電鏡分析
2.4.3 X射線衍射分析
2.4.4 電子背散射衍射分析
2.5 室溫性能測(cè)試
2.5.1 硬度測(cè)試
2.5.2 拉伸性能測(cè)試
2.6 腐蝕性能測(cè)試
2.6.1 浸泡腐蝕
2.6.2 電化學(xué)腐蝕
第三章 Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn-x Zn合金的組織和性能
3.1 引言
3.2 Zn含量對(duì)鑄態(tài)Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn微觀組織及力學(xué)性能分析
3.2.1 合金物相分析
3.2.2 Zn添加對(duì)鑄態(tài)Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn微觀組織的影響
3.2.3 Zn添加對(duì)鑄態(tài)Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn力學(xué)性能的影響
3.3 Zn含量對(duì)均勻化Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn微觀組織及力學(xué)性能分析
3.3.1 Zn添加對(duì)均勻化Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn微觀組織的影響
3.3.2 Zn添加對(duì)均勻化Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn力學(xué)性能的影響
3.4 Zn含量對(duì)擠壓態(tài)Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn微觀組織及力學(xué)性能分析
3.4.1 Zn添加對(duì)擠壓態(tài)Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn微觀組織的影響
3.4.2 Zn添加對(duì)擠壓態(tài)Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn織構(gòu)的影響
3.4.3 Zn添加對(duì)擠壓態(tài)Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn力學(xué)性能的影響
3.5 本章小結(jié)
第四章 攪拌摩擦加工對(duì)Mg-Al-Ca-Mn-Zn合金組織性能的影響
4.1 微觀組織
4.2 力學(xué)性能
4.3 本章小結(jié)
第五章 Zn含量對(duì)擠壓態(tài)Mg-Al-Ca-Mn合金腐蝕行為的影響
5.1 宏觀腐蝕形貌
5.2 Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn-x Zn合金的腐蝕速率
5.3 微觀腐蝕形貌
5.4 極化曲線
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]可降解生物醫(yī)用鎂合金材料的研究進(jìn)展[J]. 雷宇. 有色冶金設(shè)計(jì)與研究. 2019(04)
[2]Mg-Gd-Y系鎂合金的腐蝕與防護(hù)研究進(jìn)展[J]. 張帥,李全安,朱宏喜,陳曉亞. 材料保護(hù). 2019(08)
[3]鎂合金材料的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)研究[J]. 李昀昊. 世界有色金屬. 2019(12)
[4]鎂合金在航空航天領(lǐng)域研究應(yīng)用現(xiàn)狀與展望[J]. 吳國(guó)華,陳玉獅,丁文江. 載人航天. 2016(03)
[5]擠壓態(tài)Mg-Sn-Ca合金的顯微組織、力學(xué)及生物腐蝕性能(英文)[J]. 趙朝勇,潘復(fù)生,潘虎成. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(06)
[6]鎂合金在航空領(lǐng)域應(yīng)用的研究進(jìn)展[J]. 趙懌,董剛,趙博. 有色金屬工程. 2015(02)
[7]固溶處理及擠壓態(tài)Mg-2.2Nd-xSr-0.3Zr鎂合金的顯微組織與生物腐蝕行為(英文)[J]. 章曉波,巴志新,王章忠,薛亞軍,王強(qiáng). Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(12)
[8]高性能稀土鎂合金的研究及其應(yīng)用[J]. 席俊杰,劉杰. 熱加工工藝. 2014(10)
[9]鎂合金的研究及其在汽車輕量化中的應(yīng)用[J]. 陳虎. 企業(yè)技術(shù)開發(fā). 2009(11)
[10]Effect of Zn on mechanical property and corrosion property of extruded Mg-Zn-Mn alloy[J]. 尹冬松,張二林,曾松巖. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2008(04)
本文編號(hào):3170174
【文章來源】:江蘇理工學(xué)院江蘇省
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 鎂及鎂合金概述
1.1.1 鎂
1.1.2 鎂合金的應(yīng)用
1.2 鎂合金的晶粒細(xì)化
1.2.1 塑性變形
1.2.2 合金化
1.3 鎂合金的腐蝕
1.4 研究的意義及內(nèi)容
1.4.1 研究意義
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 技術(shù)路線
2.3 制備方法
2.3.1 合金熔煉
2.3.2 均勻化處理
2.3.3 擠壓工藝
2.3.4 攪拌摩擦加工
2.4 顯微組織分析
2.4.1 金相分析
2.4.2 掃描電鏡分析
2.4.3 X射線衍射分析
2.4.4 電子背散射衍射分析
2.5 室溫性能測(cè)試
2.5.1 硬度測(cè)試
2.5.2 拉伸性能測(cè)試
2.6 腐蝕性能測(cè)試
2.6.1 浸泡腐蝕
2.6.2 電化學(xué)腐蝕
第三章 Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn-x Zn合金的組織和性能
3.1 引言
3.2 Zn含量對(duì)鑄態(tài)Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn微觀組織及力學(xué)性能分析
3.2.1 合金物相分析
3.2.2 Zn添加對(duì)鑄態(tài)Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn微觀組織的影響
3.2.3 Zn添加對(duì)鑄態(tài)Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn力學(xué)性能的影響
3.3 Zn含量對(duì)均勻化Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn微觀組織及力學(xué)性能分析
3.3.1 Zn添加對(duì)均勻化Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn微觀組織的影響
3.3.2 Zn添加對(duì)均勻化Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn力學(xué)性能的影響
3.4 Zn含量對(duì)擠壓態(tài)Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn微觀組織及力學(xué)性能分析
3.4.1 Zn添加對(duì)擠壓態(tài)Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn微觀組織的影響
3.4.2 Zn添加對(duì)擠壓態(tài)Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn織構(gòu)的影響
3.4.3 Zn添加對(duì)擠壓態(tài)Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn力學(xué)性能的影響
3.5 本章小結(jié)
第四章 攪拌摩擦加工對(duì)Mg-Al-Ca-Mn-Zn合金組織性能的影響
4.1 微觀組織
4.2 力學(xué)性能
4.3 本章小結(jié)
第五章 Zn含量對(duì)擠壓態(tài)Mg-Al-Ca-Mn合金腐蝕行為的影響
5.1 宏觀腐蝕形貌
5.2 Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn-x Zn合金的腐蝕速率
5.3 微觀腐蝕形貌
5.4 極化曲線
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]可降解生物醫(yī)用鎂合金材料的研究進(jìn)展[J]. 雷宇. 有色冶金設(shè)計(jì)與研究. 2019(04)
[2]Mg-Gd-Y系鎂合金的腐蝕與防護(hù)研究進(jìn)展[J]. 張帥,李全安,朱宏喜,陳曉亞. 材料保護(hù). 2019(08)
[3]鎂合金材料的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)研究[J]. 李昀昊. 世界有色金屬. 2019(12)
[4]鎂合金在航空航天領(lǐng)域研究應(yīng)用現(xiàn)狀與展望[J]. 吳國(guó)華,陳玉獅,丁文江. 載人航天. 2016(03)
[5]擠壓態(tài)Mg-Sn-Ca合金的顯微組織、力學(xué)及生物腐蝕性能(英文)[J]. 趙朝勇,潘復(fù)生,潘虎成. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(06)
[6]鎂合金在航空領(lǐng)域應(yīng)用的研究進(jìn)展[J]. 趙懌,董剛,趙博. 有色金屬工程. 2015(02)
[7]固溶處理及擠壓態(tài)Mg-2.2Nd-xSr-0.3Zr鎂合金的顯微組織與生物腐蝕行為(英文)[J]. 章曉波,巴志新,王章忠,薛亞軍,王強(qiáng). Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014(12)
[8]高性能稀土鎂合金的研究及其應(yīng)用[J]. 席俊杰,劉杰. 熱加工工藝. 2014(10)
[9]鎂合金的研究及其在汽車輕量化中的應(yīng)用[J]. 陳虎. 企業(yè)技術(shù)開發(fā). 2009(11)
[10]Effect of Zn on mechanical property and corrosion property of extruded Mg-Zn-Mn alloy[J]. 尹冬松,張二林,曾松巖. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2008(04)
本文編號(hào):3170174
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