鎂合金被譽為21世紀的綠色材料,作為汽車和航空航天等交通工具發(fā)動機零部件材料,其使用對節(jié)能減排有著十分重要的意義。但是,鎂合金強度不高、耐腐蝕性能差、室溫變形性能差等缺點阻礙了其在各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。近年來,許多學者對鎂合金尤其是Mg-Al合金進行了大量研究,意圖在不犧牲塑性的條件下提升其強度,直到現(xiàn)在,這仍然是鎂合金研究的熱點之一。本課題在基于商用AZ31鎂合金成分的基礎(chǔ)上加入平均尺寸為1μm的VN顆粒,制備了鎂合金鑄錠和擠壓態(tài)鎂合金板材。合金制備完成后,本課題應(yīng)用金相顯微鏡和SEM掃描電鏡對鑄態(tài)和擠壓態(tài)合金進行了顯微組織觀察,應(yīng)用XRD和EDS對鑄態(tài)合金分別進行了物相檢測和微區(qū)成分分析,應(yīng)用萬能電子材料試驗機對合金進行了拉伸測試,結(jié)論如下:(1)鑄態(tài)AZ31+x wt.%VN(x=0、0.5、1、2)合金的晶粒尺寸隨著VN含量的先減小后增加。鑄態(tài)合金中沿晶界分布的粗大第二相尺寸顯著減小,變成了晶粒內(nèi)和沿晶界均勻分布的點狀第二相及偏聚不規(guī)則的顆粒,XRD和EDS結(jié)果表明,粗大的第二相為Mg17Al12,點狀分布的第二相有Mg17Al12、Al-Mn、AlN和VN,偏聚不規(guī)則顆粒為Al...

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 鎂合金及其應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.1.1 引言
        1.1.2 鎂合金性質(zhì)及特點
        1.1.3 鎂合金的分類
        1.1.4 鎂合金應(yīng)用進展
    1.2 鎂合金晶粒細化研究進展
        1.2.1 鎂合金晶粒細化意義
        1.2.2 鎂合金晶粒細化研究進展
        1.2.3 AlN顆粒細化鎂合金研究進展
    1.3 主要研究內(nèi)容及研究意義
        1.3.1 研究目的及意義
        1.3.2 研究內(nèi)容
第二章 實驗材料及測試方法
    2.1 實驗基本流程
    2.2 原材料準備
    2.3 鑄態(tài)合金制備
    2.4 擠壓變形鎂合金制備
    2.5 合金材料表征及測試
        2.5.1 金相組織觀察
        2.5.2 X射線衍射分析
        2.5.3 掃描電鏡及能譜分析
        2.5.4 合金拉伸測試
第三章 VN顆粒添加劑對鑄態(tài)AZ31鎂合金組織和力學性能的影響
    3.1 VN顆粒成分及形貌
    3.2 添加VN顆粒的鑄態(tài)AZ31鎂合金微觀組織分析
        3.2.1 金相顯微組織分析
        3.2.2 SEM顯微組織及成分分析
        3.2.3 VN和Al原位生成AlN熱力學分析
    3.3 VN顆粒添加劑對鑄態(tài)AZ31鎂合金力學性能的影響
        3.3.1 鑄態(tài)合金拉伸測試曲線
        3.3.2 VN顆粒添加劑增強鑄態(tài)AZ31鎂合金屈服強度機理
        3.3.3 VN顆粒添加劑增強鑄態(tài)AZ31鎂合金塑性機理
    3.4 本章小結(jié)
第四章 VN顆粒細化AZ31鎂合金晶粒機理研究
    4.1 晶粒細化理論研究進展
        4.1.1 自由生長理論
        4.1.2 晶粒生長抑制理論
        4.1.3 相互依存理論
        4.1.4 晶格匹配理論
        4.1.5 邊與邊匹配理論
    4.2 AlN作為異質(zhì)形核基底細化AZ31鎂合金晶粒
        4.2.1 AlN作為異質(zhì)形核基底的實驗分析
        4.2.2 AlN作為異質(zhì)形核基底的理論分析
    4.3 VN作為異質(zhì)形核基底細化AZ31鎂合金
        4.3.1 VN作為異質(zhì)形核基底的實驗分析
        4.3.2 VN作為異質(zhì)形核基底的理論分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 VN顆粒添加劑對擠壓態(tài)AZ31鎂合金組織和力學性能的影響
    5.1 VN顆粒添加劑對擠壓態(tài)AZ31鎂合金組織的影響
        5.1.1 VN顆粒添加劑對擠壓態(tài)AZ31鎂合金晶粒尺寸的影響
        5.1.2 擠壓態(tài)鎂合金動態(tài)再結(jié)晶分析
        5.1.3 第二相成分和形貌分析
    5.2 VN顆粒添加劑對擠壓態(tài)AZ31鎂合金拉伸性能的影響
        5.2.1 擠壓態(tài)合金拉伸測試曲線
        5.2.2 未添加VN顆粒的擠壓態(tài)合金力學性能增強機理
        5.2.3 添加VN顆粒的擠壓態(tài)合金力學性能變化分析
        5.2.4 擠壓態(tài)合金拉伸測試斷口分析
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
致謝
附錄
    作者在攻讀學位期間發(fā)表的論文目錄
    作者在攻讀學位期間取得的科研成果



本文編號：3838497