本文關鍵詞：Mg-Sn合金阻尼性能及阻尼機制的研究

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【摘要】：純鎂有良好的阻尼性能,但是力學性能較差,一般不會直接使用。合金化能夠提高其力學性能,卻明顯降低了阻尼性能,因此解決力學性能與阻尼性能的矛盾,研究開發(fā)綜合性能良好的鎂錫合金十分必要。本論文通過對Mg-(1、2、3、4、5、7、10)wt%Sn等七種不同成分的鑄態(tài)鎂錫二元合金阻尼性能的分析,探究了Mg-Sn合金的阻尼機制。優(yōu)化得出二元Mg-Sn合金中阻尼性能最佳的成分為Mg-2Sn;進一步通過添加第三合金元素Co和Zr,分析其對Mg-Sn合金阻尼性能及力學性能的影響；對二元鑄態(tài)合金進行了熱擠壓處理,以期得到力學性能優(yōu)異的高阻尼Mg-Sn合金。通過分析得出：(1) Mg-Sn合金阻尼機理為位錯阻尼和相界阻尼的共同作用,相界阻尼來自于合金中層片狀共晶組織(Mg2Sn與a-Mg)相界面摩擦阻尼。高應變振幅下,Mg-(1-5 wt%)Sn的Q-1因子變化規(guī)律為：T4FT6,位錯機制占主導地位；Mg-(7-10 wt%)的阻尼因子Q。變化規(guī)律為：FT4T6,相界面摩擦阻尼占主導地位。(2) Mg-2Sn合金中加入Co后晶粒得到了細化,而且形成了新的二次相Mg2Co,合金中Co含量增加,其中的析出相(Mg2Sn+Mg2Co)增多,共晶組織(α-Mg+Mg2Sn)分布連續(xù)性下降。當Co的添加量達到1wt%時,Mg-2Sn-1Co合金組織中的析出相無論是大小形態(tài)還是分布都比較均勻,且Mg-2Sn-1Co合金阻尼性能最好,應為位錯阻尼相界阻尼的共同作用的結果；Zr的加入提高了Mg-2Sn合金的阻尼性能,因為Zr是以細小的Zr質(zhì)點析出于晶粒內(nèi)部,Zr質(zhì)點與位錯的交互作用導致合金的阻尼性能有所提高。(3) Mg-xSn擠壓過后為細小均勻的等軸晶,晶內(nèi)彌散分布有Mg2Sn相,且隨著x的增大,晶粒尺寸變小,在α-Mg基體中的Mg2Sn相的體積和數(shù)量增大,擠壓會使合金的晶粒破碎,故擠壓態(tài)Mg-Sn合金晶粒細小；Mg-Sn合金阻尼機制不僅只有位錯型阻尼機制,還有晶界阻尼的影響,尤其是擠壓態(tài)Mg-xSn(x=4、5、7、10wt.%合金在較低的應變振幅下,相界阻尼發(fā)揮明顯,擠壓態(tài)Mg-Sn合金的阻尼性能較之鑄態(tài)Mg-Sn合金較低,但在晶界阻尼影響較大時,擠壓態(tài)Mg-Sn合金的阻尼高于鑄態(tài)合金,本文中擠壓過后的Mg-Sn合金的阻尼都達到了0.04,即都屬于高阻尼合金；擠壓使晶粒破碎,發(fā)生動態(tài)再結晶,晶粒細化,故擠壓態(tài)Mg-Sn合金的強度高于鑄態(tài)合金,Sn加入純鎂中有細化晶粒和固溶強化的作用,同時,形成的硬質(zhì)Mg2Sn相也可使基體的強度增大,Mg-xSn合金,x越大,其強度越高。
【關鍵詞】：Mg-Sn合金 熱處理 Mg-Sn-Co合金 Mg-Sn-Zr合金 熱擠壓 阻尼性能
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG146.22
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 第1章 緒論12-30
• 1.1 引言12-13
• 1.2 鎂及鎂合金概述13-15
• 1.2.1 鎂13-14
• 1.2.2 鎂合金14-15
• 1.3 阻尼合金材料15-19
• 1.3.1 材料的阻尼15-16
• 1.3.2 阻尼測量方法16-17
• 1.3.3 阻尼材料分類17-19
• 1.4 阻尼鎂合金19-27
• 1.4.1 位錯阻尼機制20-21
• 1.4.2 晶界阻尼機制21-22
• 1.4.3 鎂合金阻尼性能的影響因素22-27
• 1.5 Mg-Sn二元合金27-30
• 1.5.1 顯微組織28
• 1.5.2 機械性能28
• 1.5.3 應用28-30
• 第2章 試驗材料及研究方法30-37
• 2.1 實驗用鎂合金30-34
• 2.1.1 實驗材料的制備30-32
• 2.1.2 實驗材料的熱處理32-33
• 2.1.3 實驗材料的熱擠壓33-34
• 2.2 測試分析方法34-37
• 2.2.1 金相組織觀察34
• 2.2.2 硬度測試34-35
• 2.2.3 阻尼測試35
• 2.2.4 拉伸性能測試35-37
• 第3章 鑄態(tài)及熱處理態(tài)Mg-Sn二元合金的阻尼性能及阻尼機制37-43
• 3.1 鑄態(tài)Mg-Sn合金阻尼性能37-39
• 3.2 F、T4、T6態(tài)Mg-Sn合金阻尼性能39-40
• 3.3 不同狀態(tài)下Mg-Sn合金組織40-41
• 3.4 本章小結41-43
• 第4章 Co、Zr對Mg-2Sn的阻尼性能的影響43-56
• 4.1 Mg-Sn-Co三元合金成分設計43
• 4.2 Mg-Sn-Co三元合金金相顯微組織分析43-47
• 4.2.1 Mg-2Sn金相組織43-44
• 4.2.2 Mg-2Sn-Co金相組織44-47
• 4.2.5 Mg-2Sn-1Zr合金的金相顯微組織分析47
• 4.3 Mg-Sn三元合金的室溫拉伸性能47-50
• 4.3.1 Mg-2Sn合金的室溫拉伸性能47-49
• 4.3.2 Mg-2Sn-1Zr合金的室溫拉伸性能49-50
• 4.4 Mg-2Sn合金的顯微硬度50
• 4.5 Mg-2Sn-Co合金的阻尼性能50-52
• 4.6 Mg-2Sn-1Zr合金的阻尼性能52-54
• 4.7 本章小結54-56
• 第5章 熱擠壓對Mg-Sn二元合金阻尼性能的影響56-69
• 5.1. 擠壓態(tài)Mg-Sn二元合金金相組織分析56-59
• 5.2 阻尼性能結果分析59-65
• 5.3 力學性能結果分析65-66
• 5.4 硬度測試結果分析66-67
• 5.5 本章小結67-69
• 結論69-71
• 致謝71-72
• 參考文獻72-76
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研成果76

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1 陳宇;Mg-Sn合金阻尼性能及阻尼機制的研究[D];西南交通大學;2016年

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本文編號：923654