本文關(guān)鍵詞：Pb、Sn及時(shí)效處理對壓鑄AZ81鎂合金組織和力學(xué)性能的影響

  更多相關(guān)文章： 壓鑄鎂合金 合金元素 時(shí)效 微觀組織 力學(xué)性能

【摘要】：本文以壓鑄態(tài)AZ81鎂合金為基礎(chǔ),添加合金元素(Pb、Pb+Sn)并進(jìn)行時(shí)效熱處理,采用XRF、XRD、OM、SEM/EDS、萬能材料試驗(yàn)機(jī)等手段,重點(diǎn)研究了上述兩種方法對壓鑄AZ81組織和常溫/中溫力學(xué)性能的影響規(guī)律及機(jī)理,探索提高壓鑄AZ81中溫性能的新途徑。主要研究結(jié)果及結(jié)論如下:1)時(shí)效對壓鑄態(tài)AZ81微觀組織及力學(xué)性能的影響:壓鑄AZ81時(shí)效后,更多顆粒狀和層片狀Mg17Al12相在晶界析出;常溫抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度有所提高(分別提高了18%和6.9%);180℃屈服強(qiáng)度略有提高(提高了6.3%)。2)Pb及時(shí)效對微觀組織的影響:Pb對壓鑄態(tài)AZ81有一定的晶粒細(xì)化作用,且隨著Pb加入量的增加,晶粒細(xì)化作用有一定的增加趨勢;Pb在時(shí)效前后主要存在于AZ81鎂合金的α-Mg基體和β-Mg17Al12相中,無含Pb化合物生成;時(shí)效后在α-Mg晶內(nèi)和晶界上均有Mg17Al12相析出,Pb有抑制晶界有害Mg17Al12相析出、促進(jìn)晶內(nèi)Mg17Al12相有益析出的作用,且隨Pb含量增加該作用有所增加。3)Pb及時(shí)效對力學(xué)性能的影響:時(shí)效對壓鑄AZ81-(0.5,1.0,1.5)Pb合金的室溫強(qiáng)度具有提升作用,且隨著Pb含量的增加有先降低后增加的趨勢;時(shí)效和Pb共同作用可提高壓鑄AZ81的180℃抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度,且隨Pb含量增加呈上升趨勢,AZ81-1.5Pb具有最高平均抗拉強(qiáng)度為181 MPa,比壓鑄AZ81提高了10.2%,Pb元素和時(shí)效熱處理使壓鑄AZ81傾向于脆性斷裂。4)Pb+Sn及時(shí)效對微觀組織的影響:壓鑄AZ81-0.5Pb-(0.5,1.0)Sn時(shí)效前,Sn含量為0.5%的合金組織中未發(fā)現(xiàn)Mg2Sn相,Sn含量為1%的合金中發(fā)現(xiàn)少量多邊形Mg2Sn相;時(shí)效后,合金組織均生成了多邊形Mg2Sn耐高溫質(zhì)點(diǎn),主要分布在晶界可有效釘扎晶界,提高鎂合金耐中高溫性能;同時(shí),Pb元素抑制了時(shí)效過程中Mg17Al12在晶界析出,有助于提高鎂合金的耐中溫性能。5)Pb+Sn及時(shí)效對力學(xué)性能的影響:時(shí)效前,壓鑄AZ81-0.5Pb-(0.5,1.0)Sn鎂合金室溫抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度隨著Sn含量的增加而增加,其中壓鑄AZ81-0.5Pb-1.0Sn的抗拉強(qiáng)度為211 MPa、屈服強(qiáng)度為150.5 MPa,分別比壓鑄AZ81提高了4.4%、34.4%;時(shí)效前,180℃下,隨著Sn含量的增加,抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度均增加,壓鑄AZ81-0.5Pb-1.0Sn抗拉強(qiáng)度值為200.5 MPa、屈服強(qiáng)度為145.2 MPa分別比壓鑄AZ81提高了22.3%、29.6%;時(shí)效后,壓鑄AZ81-0.5Pb-(0.5,1.0)Sn的室溫抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度較時(shí)效前有一定提高,且隨著Sn含量的增加有增加趨勢,壓鑄AZ81-0.5Pb-1.0Sn的室溫抗拉強(qiáng)度值為212.5 MPa、屈服強(qiáng)度值為151.5 MPa分別比壓鑄AZ81提高了5.1%、35.3%;時(shí)效后,180℃抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度隨著Sn含量的增加而增加,壓鑄AZ81-0.5Pb-1.0Sn抗拉強(qiáng)度為180.5 MPa、屈服強(qiáng)度值為142.8 MPa分別比壓鑄AZ81提高了10.1%、提高了26.8%;Pb+Sn和時(shí)效均使壓鑄AZ81的180℃斷裂機(jī)制由塑性斷裂向脆性斷裂轉(zhuǎn)變。
【關(guān)鍵詞】：壓鑄鎂合金 合金元素 時(shí)效 微觀組織 力學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG146.22;TG249.2
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-9
• 1 緒論9-20
• 1.1 鎂合金概述9-12
• 1.1.1 純鎂的基本特性9-10
• 1.1.2 鎂合金的特點(diǎn)10
• 1.1.3 鎂合金壓鑄技術(shù)10-12
• 1.2 合金化對鎂合金耐熱性能影響的研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 合金元素對Mg-Al系鎂合金耐熱性的影響12-15
• 1.2.2 耐熱鎂合金的應(yīng)用前景15
• 1.3 鎂合金熱處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3.1 鎂合金固態(tài)相變特點(diǎn)15-16
• 1.3.2 鎂合金的時(shí)效16-18
• 1.4 本課題的研究目的、內(nèi)容及意義18-20
• 1.4.1 本課題的研究目的18
• 1.4.2 本課題的研究內(nèi)容及本文結(jié)構(gòu)18-19
• 1.4.3 本課題的研究意義19-20
• 2 研究方案及研究方法20-28
• 2.1 引言20
• 2.2 技術(shù)路線20-21
• 2.3 合金的成分設(shè)計(jì)21-22
• 2.4 合金的制備22-24
• 2.4.1 原材料的準(zhǔn)備22-23
• 2.4.3 熔煉與壓鑄工藝23-24
• 2.5 熱處理24
• 2.6 中常溫力學(xué)性能測試24-26
• 2.6.1 常溫力學(xué)性能測試24-25
• 2.6.2 中溫力學(xué)性能測試25-26
• 2.6.3 合金拉伸斷口形貌分析26
• 2.7 合金的微觀組織分析26-28
• 2.7.1 合金成分分析26
• 2.7.2 金相分析26-27
• 2.7.3 相組成分析27
• 2.7.4 掃描電鏡分析27-28
• 3 Pb及時(shí)效熱處理對壓鑄AZ81鎂合金組織和力學(xué)性能的影響28-39
• 3.1 引言28
• 3.2 化學(xué)成分分析28-29
• 3.3 Pb及時(shí)效熱處理對壓鑄AZ81鎂合金微觀組織的影響29-34
• 3.4 Pb及時(shí)效熱處理對壓鑄AZ81鎂合金常溫力學(xué)性能的影響34-35
• 3.5 Pb及時(shí)效熱處理對壓鑄AZ81鎂合金中溫力學(xué)性能的影響35-38
• 3.6 小結(jié)38-39
• 4 Pb-Sn及時(shí)效熱處理對壓鑄AZ81鎂合金組織和力學(xué)性能的影響39-54
• 4.1 引言39
• 4.2 壓鑄AZ81-0.5Pb-0.5Sn鎂合金時(shí)效處理后的微觀組織的研究39-43
• 4.2.1 合金的化學(xué)成分39-40
• 4.2.2 微觀組織40-43
• 4.3 壓鑄AZ81-0.5Pb-0.5Sn鎂合金時(shí)效處理后的力學(xué)性能的研究43-45
• 4.4 壓鑄AZ81-0.5Pb-1.0Sn鎂合金時(shí)效處理后的微觀組織的研究45-49
• 4.4.1 合金的化學(xué)成分45-46
• 4.4.2 微觀組織46-49
• 4.5 壓鑄AZ81-0.5Pb-1Sn鎂合金時(shí)效處理后的力學(xué)性能的研究49-52
• 4.6 小結(jié)52-54
• 5 合金性能對比及討論54-56
• 6 結(jié)論56-58
• 致謝58-59
• 參考文獻(xiàn)59-64
• 附錄64
• 作者攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄及專利64

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本文編號：859142