鎂在鈦基體上的擴散行為研究
本文關(guān)鍵詞:鎂在鈦基體上的擴散行為研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:對于航空航天、軍事、醫(yī)療等諸多領(lǐng)域,新型鎂鈦合金逐漸成為一種具有發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景的結(jié)構(gòu)和功能材料,尤其是它的減重作用和儲氫性能,越來越受到人們的關(guān)注。由于Mg的密度小,所以鎂基合金可以作為優(yōu)良的儲氫材料和結(jié)構(gòu)材料而被廣泛的應(yīng)用,但是由于Mg的沸點低于Ti的熔點,所以傳統(tǒng)的制取合金的方法來制取Mg-Ti合金非常困難,根據(jù)國內(nèi)外的報道,目前對于Mg-Ti合金的制備方法主要有4種:機械化合金法、放電等離子燒結(jié)技術(shù)、物理氣相沉積(磁控濺射)技術(shù)以及汽相淬火工藝。本文將Ti板跟Mg錠放在密閉容器中以950℃的溫度進行加熱,因此Ti板被暴露在氣態(tài)及液態(tài)的Mg中,實驗條件可以促使Mg向Ti板中擴散從而制備Mg-Ti合金。本文主要判斷兩種新型方法制備Mg-Ti合金的可行性,并截取板材的斷面進行形貌分析,對Mg在Ti基體上的擴散浸透現(xiàn)象進行觀察并具體分析。實驗結(jié)果表明:(1)在950℃下,Ti與氣相Mg接觸的氣相沉積法,以及Ti與液相Mg接觸的液相浸漬法兩種方法制備的合金板材斷面形貌中都有Mg元素的擴散浸透行為產(chǎn)生,Mg元素由板材邊緣向內(nèi)部緩慢地進行擴散浸透;(2)同種方法制備的不同厚度的板材斷口形貌具有重現(xiàn)性;(3)通過氣相沉積法可以制備出納米級別的Mg-Ti合金粉末;(4)氣相沉積法的擴散浸透現(xiàn)象與液相浸漬法比較起來,更加的均勻穩(wěn)定。(5)浸入到板材基體內(nèi)部的Mg元素均有不同程度的氧化現(xiàn)象出現(xiàn),而附著在板材邊緣的Mg元素的氧化現(xiàn)象卻幾乎沒有發(fā)生;(6)在氣相沉積法中板材最邊緣處附著的Mg元素有扁平狀空洞結(jié)構(gòu)出現(xiàn),而這種結(jié)構(gòu)在通常情況下,在儲氫性能方面有著很好的優(yōu)勢。
【關(guān)鍵詞】:Mg-Ti合金 擴散浸透 氣相沉積 液相浸漬
【學(xué)位授予單位】:遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TG174.4
【目錄】:
- 中文摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 1 緒論10-27
- 1.1 引言10
- 1.2 鎂合金概述10-14
- 1.2.1 鎂及鎂合金的特征11-14
- 1.3 鈦及鈦合金概述14-18
- 1.3.1 鈦的冶金學(xué)14-16
- 1.3.2 鈦合金的分類16-17
- 1.3.3 鈦合金性能改善方法17-18
- 1.4 合金元素對鎂合金的影響18-20
- 1.5 鎂合金的強化途徑20-23
- 1.6 鎂合金腐蝕與防護23-25
- 1.6.1 鎂及其合金的腐蝕機理23-25
- 1.6.2 鎂合金的防護25
- 1.7 本課題研究的意義、目的及主要內(nèi)容25-27
- 2 實驗方案與材料27-34
- 2.1 實驗方案27-28
- 2.2 實驗材料及設(shè)備28-32
- 2.2.1 實驗用原材料28
- 2.2.2 表面處理方法28
- 2.2.3 材料及設(shè)備組裝方法28-29
- 2.2.4 實驗設(shè)備29-32
- 2.3 分析測試方法32-34
- 2.3.1 顯微鏡斷面觀察32
- 2.3.2 SEM顯微組織觀察32-34
- 3 氣相沉積法制備Mg-Ti合金板材的斷面形貌分析34-47
- 3.1 氣相沉積法的熱力學(xué)計算34-35
- 3.2 厚度為 0.1mm的Mg-Ti合金板材斷面SEM觀察分析35-41
- 3.2.1 合金板材的斷面整體形貌35-36
- 3.2.2 斷面線掃描及面掃描分析研究36-38
- 3.2.3 特殊點成分分析對比研究38-41
- 3.3 厚度為 0.5mm的Mg-Ti合金板材斷面SEM觀察分析41-45
- 3.3.1 合金板材的斷面整體形貌41-42
- 3.3.2 邊緣部位面掃描及線掃描分析研究42-44
- 3.3.3 邊緣部位SEM觀察與EDS能譜分析44-45
- 3.4 本章小結(jié)45-47
- 4 液相浸漬法制備Mg-Ti合金板材的斷面形貌分析47-60
- 4.1 厚度為 0.1mm的Mg-Ti合金板材斷面SEM觀察分析47-51
- 4.1.1 合金板材的斷面整體形貌47-48
- 4.1.2 斷面線掃描及面掃描分析研究48-49
- 4.1.3 邊緣部位特殊點成分分析對比研究49-51
- 4.2 厚度為 0.25mm的Mg-Ti合金板材斷面SEM觀察分析51-55
- 4.2.1 合金板材的斷面整體形貌51
- 4.2.2 邊緣部位面掃描及線掃描分析51-53
- 4.2.3 邊緣部位特殊點分析53-55
- 4.3 厚度為 0.5mm的Mg-Ti合金板材斷面SEM觀察分析55-58
- 4.3.1 合金板材的斷面整體形貌55-56
- 4.3.2 邊緣部位面掃描及線掃描分析56-57
- 4.3.3 邊緣部位特殊點分析57-58
- 4.4 本章小結(jié)58-60
- 5 結(jié)論與展望60-62
- 5.1 結(jié)論60
- 5.2 展望60-62
- 參考文獻62-64
- 致謝64-65
- 作者簡介65-66
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