本文關(guān)鍵詞：Si含量對ZAM84-xSi合金性能的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鎂合金是最具有發(fā)展前景的輕質(zhì)材料之一,因鎂合金具有密度小,比剛度高、比強度高、減震性好、良好的電磁屏蔽性能這些優(yōu)勢。目前,鎂合金應用在航空航天、汽車、3C電子領域。常規(guī)鑄造的鎂合金力學性能往往力學性能較差,因此開發(fā)出一種耐高溫的高強鎂合金是目前研究的一個熱點。現(xiàn)在開發(fā)成功的耐熱鎂合金有稀土鎂合金。但因稀土元素價格昂貴,通常只應用在航空航天、軍事等對成本因素不敏感的領域,鎂合金的優(yōu)勢不能在民用領域充分發(fā)揮,這要求研發(fā)者開發(fā)出一種價格低廉的耐熱鎂合金。非金屬元素硅,自然界中含量高,價格低,與鎂結(jié)合形成金屬間化合物Mg2Si,Mg2Si是一種熔點高(1085℃)、硬度高且彈性模量較高的相。Mg2Si相存在兩種形態(tài),一種呈現(xiàn)塊狀,一種呈現(xiàn)漢字狀。我們可以嘗試通過控制合金熔煉工藝,以期減少塊狀Mg2Si的出現(xiàn),盡可能多地產(chǎn)生漢字狀Mg2Si,再通過變形將Mg2Si擠碎,通過等通道轉(zhuǎn)角擠壓可以使破碎的Mg2Si分布均勻,以第二相的形式強化鎂合金。本研究使用常規(guī)鑄造的工藝,鑄造出硅質(zhì)量分數(shù)為0,1%,2%,3%,4%的ZAM84-xSi合金,再通過等通道轉(zhuǎn)角擠壓變形,探討硅含量對ZAMxSi合金性能的影響。Mg2Si在ZAM84-x Si鎂合金中隨著Si含量的不同形態(tài)不同,1wt%Si時為細小的漢字狀,2wt%Si時為分布均勻的漢字狀,3wt%Si時為漢字狀與塊狀含量相當,4wt%Si時幾乎全為塊狀。塊狀Mg2Si難以細化。ZAM84-xSi鎂合金等通道轉(zhuǎn)角擠壓1道次后,ZAM84、ZAM84-1Si、ZAM84-2Si均得到很好的細化;ZAM84-3Si、ZAM84-4Si因存在塊狀Mg2Si,并沒有很好地細化。鑄態(tài)ZAM84-xSi合金中,ZAM84-2Si合金抗拉強度最大,為208MPa,屈服強度最高為79MPa.鑄態(tài)ZAM84-x Si合金中室溫拉伸ZAM84-2Si合金性能最好。等通道轉(zhuǎn)角擠壓ZAM84-xSi合金中,ZAM84-1Si合金抗拉強度最大,為273MPa,ZAM84-2Si合金屈服強度最高,為128MPa,伸長率ZAM84-2Si最高為7.48%,ZAM84-2Si在等通道轉(zhuǎn)角擠壓后綜合性能最好。鑄態(tài)ZAM84-4Si合金,在200℃條件下的蠕變變形機制為晶界滑移機制主導,并有位錯粘滯運動的影響;在225℃條件下的蠕變變形機制為位錯攀移、位錯粘滯運動聯(lián)合作用的結(jié)果。ZAM84-4Si鎂合金合金經(jīng)等通道轉(zhuǎn)角擠壓1道次后,ZAM84-4Si鎂合金在200℃條件下的蠕變變形機制為晶界滑移機制主導,并有位錯粘滯運動影響;在225℃條件下的蠕變變形機制為位錯攀移、位錯粘滯運動聯(lián)合作用的結(jié)果;在250℃條件下的蠕變變形機制為位錯攀移。ZAM84-4Si鎂合金的穩(wěn)態(tài)蠕變應力指數(shù)隨著溫度的升高逐漸增大;其蠕變激活能隨著溫度的升高而增大。ZAM84-xSi鎂合金經(jīng)等通道轉(zhuǎn)角擠壓1道次后,在225℃、70M ZAM84-1Si蠕變壽命最長,蠕變斷后延伸率最大。
【關(guān)鍵詞】：鎂合金 蠕變性能 等通道轉(zhuǎn)角擠壓 Mg2Si 力學性能
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG146.22
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-24
• 1.1 鎂合金概述10-11
• 1.2 合金元素的作用11-13
• 1.3 鎂合金分類13-16
• 1.4 變形鎂合金處理工藝16-17
• 1.5 耐熱鎂合金17-20
• 1.5.1 耐熱鎂合金現(xiàn)狀17-18
• 1.5.2 耐熱鎂合金分類18
• 1.5.3 耐熱鎂合金的蠕變18-20
• 1.6 等通道轉(zhuǎn)角擠壓工藝20-22
• 1.6.1 等通道轉(zhuǎn)角擠壓工作原理20-21
• 1.6.2 等通道轉(zhuǎn)角擠壓工藝參數(shù)影響21-22
• 1.7 選題研究意義與內(nèi)容22-24
• 第二章 實驗過程及研究方法24-32
• 2.1 實驗方案及工藝設計24
• 2.2 合金制備24-28
• 2.2.1 熔煉原料及試劑24-26
• 2.2.2 實驗設備26
• 2.2.3 合金熔煉工藝26-27
• 2.2.4 合金變形工藝27-28
• 2.3 組織觀察28-29
• 2.4 性能測試29-32
• 2.4.1 室溫拉伸性能29
• 2.4.2 高溫蠕變性能29-32
• 第三章 Si元素含量對ZAM84-xSi合金組織的影響32-38
• 3.1 引言32
• 3.2 鑄態(tài)ZAM84-xSi合金組織32-34
• 3.3 等通道轉(zhuǎn)角擠壓1道次ZAM84-xSi合金組織34-36
• 3.4 等通道轉(zhuǎn)角擠壓對合金的細化36-37
• 3.5 本章小節(jié)37-38
• 第四章 ZAM84-xSi合金的力學性能38-60
• 4.1 Si含量對合金室溫性能的影響38-46
• 4.1.1 Si含量對鑄態(tài)ZAM84-xSi中合金室溫拉伸性能的影響38-40
• 4.1.2 ZAM84-xSi合金鑄態(tài)拉伸斷裂行為分析40-42
• 4.1.3 Si含量對ZAM84-xSi合金ECAP態(tài)室溫拉伸性能影響42-44
• 4.1.4 ZAM84-xSi合金ECAP態(tài)斷裂行為分析44-46
• 4.2 ZAM84-4Si合金蠕變性能及其蠕變機制46-54
• 4.2.1 鑄態(tài)ZAM84-4Si合金合金蠕變機制分析46-49
• 4.2.2 ZAM84-4Si鎂合金ECAP態(tài)蠕變性能49-54
• 4.3 不同的Si含量對合金蠕變性能的影響54-59
• 4.3.1 225℃、70MPa，含量對鑄態(tài)合金蠕變性能的影響54-55
• 4.3.2 225℃、70MPa，Si含量對ZAM84-x Si合金ECAP態(tài)蠕變性能的影響55-57
• 4.3.3 ECAP態(tài)ZAM84-x Si合金蠕變斷口形貌分析57-59
• 4.4 本章小結(jié)59-60
• 第五章 結(jié)論60-62
• 參考文獻62-68
• 致謝68-70
• 碩士學位期間發(fā)表的論文及項目70

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