本文以Mg-Sn-Si及其變質(zhì)合金為研究對象,采用XRD、OM、SEM、EDS及TEM等分析測試手段,研究合金的相組成、組織特征、強(qiáng)化相Mg₂(Si_xSn_1-x)形貌及其演化規(guī)律。采用第一性原理計(jì)算,揭示Mg₂(Si_x Sn_1-x)相自身的強(qiáng)韌化機(jī)理、理想生長形態(tài)及Mg₂(Si_xSn_1-x)/Mg界面的結(jié)合性質(zhì),分析Sn在Bi、Sb、Sr、Y及其復(fù)合變質(zhì)Mg-Sn-Si合金中所起的作用機(jī)理,探討Mg₂(Si_xSn_1-x)相球化機(jī)制。在Mg-Si合金中添加Sn可以細(xì)化α-Mg和共晶組織,使Mg₂Si_共晶相形貌由粗大漢字狀向短桿狀和棒狀轉(zhuǎn)變。增加Sn含量,Mg-Sn-Si合金初生相的形貌趨向不規(guī)則,出現(xiàn)中空、甚至花瓣形Mg₂Si_初生相。Mg

【文章頁數(shù)】：122 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
符號說明
1 緒論
    1.1 Mg-Si合金研究現(xiàn)狀
        1.1.1 Mg-Si合金的性質(zhì)
        1.1.2 Mg-Si合金的變質(zhì)處理
    1.2 Mg_2Si相形貌與性質(zhì)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 Mg_2Si相的形貌
        1.2.2 Mg_2Si晶體本征性質(zhì)的研究現(xiàn)狀
    1.3 Mg-Sn-Si合金研究現(xiàn)狀
    1.4 Mg_2(Si_xSn_(1-x))相
    1.5 選題背景及意義
    1.6 研究內(nèi)容、目的及擬解決的主要問題
2 研究方法
    2.1 研究技術(shù)路線
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料與實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.1 鑄態(tài)合金試樣的制備
        2.3.2 腐蝕及萃取樣品的制備
    2.4 樣品表征分析
        2.4.1 組織形貌觀察及能譜分析
        2.4.2 微區(qū)結(jié)構(gòu)形態(tài)分析
        2.4.3 物相分析
        2.4.4 拉伸試驗(yàn)
        2.4.5 硬度檢測
    2.5 計(jì)算方法及計(jì)算模型
        2.5.1 Mg_2Si和 Mg2Sn晶體模型構(gòu)建
        2.5.2 表面模型構(gòu)建
        2.5.3 界面模型構(gòu)建
        2.5.4 表面吸附模型構(gòu)建
3 Mg-Sn-Si合金強(qiáng)化相Mg_2(Si_xSn_(1-x))及其強(qiáng)韌化機(jī)理
    3.1 Mg-Sn-Si合金中的Mg_2(Si_xSn_(1-x))相
        3.1.1 Mg-Sn-Si合金的鑄態(tài)組織
        3.1.2 Mg-Sn-Si合金中初生相Mg_2(Si_xSn_(1-x))的形貌
        3.1.3 Mg-Sn-Si合金共晶Mg_2(Si_xSn_(1-x))的形貌
    3.2 Mg_2(Si_xSn_(1-x))相強(qiáng)韌化機(jī)理
        3.2.1 Mg_2(Si_xSn_(1-x))相結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性
        3.2.2 Mg_2(Si_xSn_(1-x))相彈性常數(shù)和力學(xué)性質(zhì)
        3.2.3 Mg_2(Si_xSn_(1-x))相強(qiáng)韌化機(jī)理
        3.2.4 Mg_2(Si_xSn_(1-x))晶體中的點(diǎn)缺陷
    3.3 小結(jié)
4 Mg_2(Si_xSn_(1-x))相生長形貌及界面性質(zhì)
    4.1 Mg_2(Si_xSn_(1-x))相的生長形貌
        4.1.1 Sn合金化對Mg_2Si固-液界面結(jié)構(gòu)的影響
        4.1.2 影響Mg_2(Si_xSn_(1-x))晶體生長形態(tài)的重要晶面
    4.2 Sn對 Mg_2(Si_xSn_(1-x))/Mg界面結(jié)合性質(zhì)影響
        4.2.1 Mg_2Si表面終端的確定
        4.2.2 Sn對 Mg_2(Si_xSn_(1-x))/Mg界面結(jié)合性質(zhì)的影響
    4.3 小結(jié)
5 合金元素對Mg-Sn-Si合金的變質(zhì)及變質(zhì)機(jī)理
    5.1 Sb變質(zhì)Mg-Sn-Si合金
        5.1.1 Sb變質(zhì)Mg-(Sn-)Si合金顯微組織及強(qiáng)化相形貌
        5.1.2 Sn對 Sb變質(zhì)Mg_2(Si_xSn_(1-x))晶體異質(zhì)形核的影響
    5.2 Y變質(zhì)Mg-Sn-Si合金
        5.2.1 Y變質(zhì)Mg-Sn-Si合金顯微組織及MgSiY三元相
        5.2.2 MgSiY三元相結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性預(yù)測及生長形態(tài)模擬
    5.3 Bi變質(zhì)Mg-Sn-Si合金
        5.3.1 Bi對 Mg-Sn-Si合金組織的影響
        5.3.2 Mg-Sn-Si合金B(yǎng)i變質(zhì)機(jī)制
    5.4 Sn對 Sr變質(zhì)Mg-Si合金組織及強(qiáng)化相形貌的影響
        5.4.1 Sr變質(zhì)Mg-Sn-Si合金顯微組織
        5.4.2 Sn對 Sr變質(zhì)Mg-Si合金強(qiáng)化相形貌的影響
    5.5 Mg-5Sn-1Si合金的復(fù)合變質(zhì)
        5.5.1 復(fù)合變質(zhì)Mg-5Sn-1Si合金的顯微組織
        5.5.2 復(fù)合變質(zhì)對Mg-5Sn-1Si合金強(qiáng)化相的影響
    5.6 合金元素在Mg_2Si晶體表面的吸附及球狀Mg_2(Si_xSn_(1-x))相的形成
        5.6.1 合金元素在Mg_2Si晶體表面的吸附
        5.6.2 吸附層成鍵分析
        5.6.3 球狀Mg_2(Si_xSn_(1-x))相的形成
    5.7 小結(jié)
6 變質(zhì)Mg-Sn-Si合金的力學(xué)性能及拉伸斷口形貌
    6.1 變質(zhì)Mg-5Sn-1Si合金的力學(xué)性能
        6.1.1 鑄態(tài)Mg-5Sn-1Si合金的力學(xué)性能
        6.1.2 擠壓態(tài)Mg-5Sn-1Si合金的力學(xué)性能
    6.2 變質(zhì)Mg-5Sn-1Si合金拉伸斷口形貌
    6.3 小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    7.3 后續(xù)研究的建議
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士期間主要研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3666568