氧化夾雜對(duì)Mg-Al系合金晶粒細(xì)化效果的影響及其機(jī)制研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-16 01:47
以Mg-Al系為代表的鎂合金以其顯著的輕質(zhì)和高比強(qiáng)特性而備受關(guān)注,控制和細(xì)化其組織,特別是晶粒尺寸對(duì)于提升其力學(xué)性能和制品品質(zhì)非常關(guān)鍵。Mg的活性高,在Mg-Al系合金鑄造過(guò)程中不可避免地產(chǎn)生各種氧化夾雜,如MgO和MgAl2O4等。氧化夾雜的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)穩(wěn)定,其在鎂合金凝固過(guò)程中的作用行為,特別是能否參與α-Mg相形核并促進(jìn)晶粒細(xì)化值得深入探索;诖,本文利用氧化物作為夾雜對(duì)Mg-Al系合金熔體進(jìn)行孕育處理,主要研究加入量、孕育保溫時(shí)間、Al含量等因素對(duì)孕育細(xì)化效果的影響規(guī)律,基于晶核結(jié)構(gòu)觀測(cè)、理論計(jì)算和熱分析技術(shù)揭示其細(xì)化機(jī)制。MgO夾雜顆?梢杂行Ъ(xì)化Mg-3%Al合金,較佳的加入量和孕育保溫時(shí)間分別為1.5%和10 min。實(shí)驗(yàn)證實(shí)MgO不是初生α-Mg相的有效異質(zhì)形核核心,Al是MgO夾雜可有效孕育細(xì)化Mg合金的必要元素,只有當(dāng)Mg-Al熔體中的Al含量達(dá)到并超過(guò)2%時(shí),孕育細(xì)化效果顯著,并在Al含量為3%時(shí)細(xì)化率最高。孕育過(guò)程中MgO可與Al作用轉(zhuǎn)變?yōu)镸gAl2O4顆粒,進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)證明...
【文章來(lái)源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:107 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Mg和Al的晶體結(jié)構(gòu)及滑移系示意圖(a)Mg,(b)Al
括 AZ 系及 AM 系鎂合金,常見(jiàn)的 AZ 鎂合金主要有 AZ31、AZ61 及 AZ91 等,常見(jiàn)的AM 系鎂合金則包括 AM60 和 AM90 等。圖1-2為Mg-Al的二元相圖,常溫下Al在Mg中固溶度小于1%,當(dāng)溫度升到437°C,Al 在 Mg 中的固溶度達(dá)到最大,為 12.7%。對(duì)于常見(jiàn)的 Mg-A1 系合金,如 AZ31、AZ61、
圖 2-4 直線截點(diǎn)法測(cè)量平均晶粒尺寸示意圖 Schematic illustration of intercept counting to measure 析pert MPD 型 X 射線衍射儀對(duì) MgO、MgAl2O4物相組成和純度。其中掃描范圍 10~90°,掃SEM)和電子探針(EPMA)分析鑄態(tài)試樣的組織,利用掃描電子顯微鏡(Qu和金相試樣的磨制,拋光過(guò)程相同,但腐蝕過(guò)酸酒精溶液,腐蝕 10-20 s。之后為了進(jìn)一步觀
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]碳酸鹽礦石對(duì)AZ31鎂合金晶粒細(xì)化與機(jī)理研究[J]. 劉軒,薛濟(jì)來(lái),樂(lè)啟熾,張志強(qiáng). 鑄造技術(shù). 2018(12)
[2]Zr對(duì)Mg-Gd-Er合金晶粒細(xì)化機(jī)理的影響[J]. 李淑波,杜文博,王旭東,劉軻,王朝輝. 金屬學(xué)報(bào). 2018(06)
[3]提高AZ91D鎂合金性能的途徑及研究展望[J]. 董天順,鄭曉東,邱長(zhǎng)明,李國(guó)祿,崔春翔. 輕合金加工技術(shù). 2018(02)
[4]鎂合金晶粒異質(zhì)形核的細(xì)化方法[J]. 劉瑞,徐瑞. 中國(guó)冶金. 2017(08)
[5]Effect of Al4C3 Particle Size Distribution in a Al–2.5C Master Alloy on the Refining Efficiency of the AZ31 Alloy[J]. Yu-Zhen Zhao,Xiao-Teng Liu,Hai Hao. Acta Metallurgica Sinica(English Letters). 2017(06)
[6]氧化物冶金技術(shù)及其發(fā)展展望[J]. 吳曉燕,朱立光,梅國(guó)宏,嚴(yán)春亮,曹勝利,張慶軍. 鑄造技術(shù). 2017(04)
[7]鎂合金晶粒細(xì)化的研究進(jìn)展[J]. 李玉娟,湯愛(ài)濤. 材料導(dǎo)報(bào). 2013(17)
[8]微量元素Sr對(duì)AM60B鎂合金組織和性能的影響[J]. 崔紅衛(wèi),閔光輝,劉俊成. 稀有金屬材料與工程. 2010(02)
[9]氧化物冶金鋼CGHAZ中有益夾雜物的作用[J]. 李占杰,余圣甫,雷毅,姚芳. 焊接學(xué)報(bào). 2007(06)
博士論文
[1]Mg-Al合金鑄態(tài)晶粒細(xì)化理論和實(shí)驗(yàn)研究[D]. 黃秋燕.重慶大學(xué) 2016
[2]高溫高能球磨法制備LiFeP04/C正極材料[D]. 王娟.東北大學(xué) 2014
[3]Mg-Gd-Y鎂合金Zr晶粒細(xì)化行為研究[D]. 孫明.上海交通大學(xué) 2012
[4]Mg-Al系合金晶粒細(xì)化機(jī)理研究[D]. 王春建.昆明理工大學(xué) 2010
[5]超細(xì)TiOx夾雜物在鋼液凝固過(guò)程中析出規(guī)律的基礎(chǔ)研究[D]. 李慧改.上海大學(xué) 2008
碩士論文
[1]石墨和碳酸鎂孕育AM30合金熔體的細(xì)化效果及其機(jī)制對(duì)比研究[D]. 姚澤江.華南理工大學(xué) 2016
[2]鎂合金細(xì)化劑Al-Zr-B合金的制備與細(xì)化效果研究[D]. 鐘芳華.中南大學(xué) 2014
[3]AZ系鎂合金相變及凝固組織分析[D]. 張紅菊.重慶大學(xué) 2007
[4]AZ91鎂合金中非金屬夾雜物的去除研究[D]. 韓英芬.西北工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3497943
【文章來(lái)源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:107 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
Mg和Al的晶體結(jié)構(gòu)及滑移系示意圖(a)Mg,(b)Al
括 AZ 系及 AM 系鎂合金,常見(jiàn)的 AZ 鎂合金主要有 AZ31、AZ61 及 AZ91 等,常見(jiàn)的AM 系鎂合金則包括 AM60 和 AM90 等。圖1-2為Mg-Al的二元相圖,常溫下Al在Mg中固溶度小于1%,當(dāng)溫度升到437°C,Al 在 Mg 中的固溶度達(dá)到最大,為 12.7%。對(duì)于常見(jiàn)的 Mg-A1 系合金,如 AZ31、AZ61、
圖 2-4 直線截點(diǎn)法測(cè)量平均晶粒尺寸示意圖 Schematic illustration of intercept counting to measure 析pert MPD 型 X 射線衍射儀對(duì) MgO、MgAl2O4物相組成和純度。其中掃描范圍 10~90°,掃SEM)和電子探針(EPMA)分析鑄態(tài)試樣的組織,利用掃描電子顯微鏡(Qu和金相試樣的磨制,拋光過(guò)程相同,但腐蝕過(guò)酸酒精溶液,腐蝕 10-20 s。之后為了進(jìn)一步觀
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]碳酸鹽礦石對(duì)AZ31鎂合金晶粒細(xì)化與機(jī)理研究[J]. 劉軒,薛濟(jì)來(lái),樂(lè)啟熾,張志強(qiáng). 鑄造技術(shù). 2018(12)
[2]Zr對(duì)Mg-Gd-Er合金晶粒細(xì)化機(jī)理的影響[J]. 李淑波,杜文博,王旭東,劉軻,王朝輝. 金屬學(xué)報(bào). 2018(06)
[3]提高AZ91D鎂合金性能的途徑及研究展望[J]. 董天順,鄭曉東,邱長(zhǎng)明,李國(guó)祿,崔春翔. 輕合金加工技術(shù). 2018(02)
[4]鎂合金晶粒異質(zhì)形核的細(xì)化方法[J]. 劉瑞,徐瑞. 中國(guó)冶金. 2017(08)
[5]Effect of Al4C3 Particle Size Distribution in a Al–2.5C Master Alloy on the Refining Efficiency of the AZ31 Alloy[J]. Yu-Zhen Zhao,Xiao-Teng Liu,Hai Hao. Acta Metallurgica Sinica(English Letters). 2017(06)
[6]氧化物冶金技術(shù)及其發(fā)展展望[J]. 吳曉燕,朱立光,梅國(guó)宏,嚴(yán)春亮,曹勝利,張慶軍. 鑄造技術(shù). 2017(04)
[7]鎂合金晶粒細(xì)化的研究進(jìn)展[J]. 李玉娟,湯愛(ài)濤. 材料導(dǎo)報(bào). 2013(17)
[8]微量元素Sr對(duì)AM60B鎂合金組織和性能的影響[J]. 崔紅衛(wèi),閔光輝,劉俊成. 稀有金屬材料與工程. 2010(02)
[9]氧化物冶金鋼CGHAZ中有益夾雜物的作用[J]. 李占杰,余圣甫,雷毅,姚芳. 焊接學(xué)報(bào). 2007(06)
博士論文
[1]Mg-Al合金鑄態(tài)晶粒細(xì)化理論和實(shí)驗(yàn)研究[D]. 黃秋燕.重慶大學(xué) 2016
[2]高溫高能球磨法制備LiFeP04/C正極材料[D]. 王娟.東北大學(xué) 2014
[3]Mg-Gd-Y鎂合金Zr晶粒細(xì)化行為研究[D]. 孫明.上海交通大學(xué) 2012
[4]Mg-Al系合金晶粒細(xì)化機(jī)理研究[D]. 王春建.昆明理工大學(xué) 2010
[5]超細(xì)TiOx夾雜物在鋼液凝固過(guò)程中析出規(guī)律的基礎(chǔ)研究[D]. 李慧改.上海大學(xué) 2008
碩士論文
[1]石墨和碳酸鎂孕育AM30合金熔體的細(xì)化效果及其機(jī)制對(duì)比研究[D]. 姚澤江.華南理工大學(xué) 2016
[2]鎂合金細(xì)化劑Al-Zr-B合金的制備與細(xì)化效果研究[D]. 鐘芳華.中南大學(xué) 2014
[3]AZ系鎂合金相變及凝固組織分析[D]. 張紅菊.重慶大學(xué) 2007
[4]AZ91鎂合金中非金屬夾雜物的去除研究[D]. 韓英芬.西北工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3497943
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