本文關(guān)鍵詞：鎂合金中第二相對孿晶分布特性的影響研究

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【摘要】：鎂合金具有高的比強度和比剛度,易于回收,是最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料,廣泛應用在交通工具、數(shù)碼產(chǎn)品和航空航天等領(lǐng)域,具有廣闊的應用前景。但是由于鎂合金是密排六方結(jié)構(gòu),在低溫下滑移系較少,導致鎂合金塑性變形能力差,嚴重制約了鎂合金的應用。孿生是鎂合金中重要的變形方式之一,而第二相會對孿晶的分布特性產(chǎn)生影響。因此研究鎂合金中的第二相特性,通過控制合金中的第二相種類、大小和分布,從而對改善和提高鎂合金的組織和性能有重要的應用價值。本次實驗通過自行設計的定向凝固裝置和鑄造工藝制備了純鎂和鎂合金鑄錠,借助于金相顯微鏡、力學性能測試、掃描電鏡和統(tǒng)計分析等手段,研究了純鎂中的第二相和鎂合金中的組織,并對不同成分和含量的鎂合金中孿晶進行了研究。結(jié)果表明：通過研究定向凝固過程中不同的冷卻速度,對比分析不同冷卻速度之間的溫度差,找到一種可以保持較大溫度梯度的冷卻方式,在降溫開始時,關(guān)閉控制爐體下部溫度的控制箱,同時保持上部溫度控制箱以20℃/1Omin和10℃/10min兩種冷卻速度進行降溫,分析后發(fā)現(xiàn)后者可以更好的提高溫度梯度。研究了純鎂中第二相的數(shù)量和分布,第二相顆粒的大小集中在100μ m以下,僅在少數(shù)位置產(chǎn)生了100μm以上的第二相顆粒,第二相在鑄錠中從上向下數(shù)量逐漸增加。較多的第二相和大顆粒的第二相降低了純鎂的拉伸性能,但是對純鎂的壓縮性能影響不夠明顯,拉伸變形后純鎂中出現(xiàn)了孿晶。定向凝固制備的鎂合金中出現(xiàn)了成分偏析,增加合金成分,會使得偏析現(xiàn)象更加明顯。鑄造鎂合金中有明顯的第二相存在,隨著合金元素含量的增加,第二相也隨之增多,在合金中由于保護措施和熔煉工藝等不夠完善,出現(xiàn)了較多種類的雜質(zhì)元素,會對合金的性能有不利影響。經(jīng)壓縮變形后的組織中有明顯的孿晶存在,孿晶之間既有平行也有交叉,大部分交叉孿晶接近垂直,即為{1012}孿生。孿晶長短粗細不均勻,既有貫穿晶粒的孿晶也有始于晶界止于晶內(nèi)的孿晶。
【關(guān)鍵詞】：鎂合金 定向凝固 第二相 孿晶 力學性能
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG146.22
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-31
• 1.1 引言11-12
• 1.2 鎂合金概述12-18
• 1.2.1 鎂合金的性質(zhì)12-15
• 1.2.2 鎂合金的分類15-16
• 1.2.3 鎂合金的牌號16
• 1.2.4 鎂合金的應用16-18
• 1.3 鎂合金的室溫變形18-23
• 1.3.1 鎂的晶體結(jié)構(gòu)18
• 1.3.2 鎂合金的塑性加工方法18-21
• 1.3.3 鎂合金的塑性變形機制21-23
• 1.4 鎂合金中影響孿生的因素23-26
• 1.5 鎂合金中的第二相26-28
• 1.6 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀28-29
• 1.7 課題的研究目的、意義及主要內(nèi)容29-31
• 第二章 實驗內(nèi)容及方法31-39
• 2.1 實驗原料31
• 2.2 實驗設備31-33
• 2.3 實驗工藝33-35
• 2.3.1 定向凝固33-34
• 2.3.2 普通熔煉凝固工藝34-35
• 2.4 樣品制備35-36
• 2.4.1 金相樣品的制備35-36
• 2.4.2 壓縮試樣制備36
• 2.5 組織表征36-39
• 2.5.1 成分鑒定36
• 2.5.2 組織觀察36-37
• 2.5.3 第二相的統(tǒng)計37-39
• 第三章 定向凝固工藝、組織和性能研究39-53
• 3.1 定向凝固設計原理39-41
• 3.2 定向凝固工藝設計41-42
• 3.2.1 工藝流程41-42
• 3.2.2 熱量的導入與導出分析42
• 3.3 純鎂的制備42-44
• 3.3.1 不同的冷卻速度43-44
• 3.3.2 取樣位置44
• 3.4 純鎂中第二相的分析44-50
• 3.4.1 純鎂中第二相的大小和面積分數(shù)44-46
• 3.4.2 不同位置的第二相分布和百分含量分析46-48
• 3.4.3 純鎂的力學性能分析48-49
• 3.4.4 拉伸試樣中的組織49-50
• 3.5 本章小結(jié)50-53
• 第四章 不同成分和含量的鎂合金中組織研究53-61
• 4.1 鎂合金的制備53-54
• 4.1.1 定向凝固鎂鋁合金樣品的制備53-54
• 4.1.2 鑄造鎂合金樣品的制備54
• 4.2 定向凝固鎂合金中的組織54-56
• 4.3 鑄造鎂合金中的組織56-60
• 4.3.1 鎂鋁合金中的組織56-57
• 4.3.2 鎂鋅合金中的組織57-60
• 4.4 本章小結(jié)60-61
• 第五章 不同成分和含量的鎂合金中的孿晶研究61-69
• 5.1 定向凝固鎂合金壓縮變形后組織中的孿晶61-64
• 5.1.1 合金組織中的孿晶形貌61-62
• 5.1.2 孿晶之間的相互關(guān)系62-64
• 5.2 鑄造鎂合金壓縮變形后組織中的孿晶64-67
• 5.2.1 鎂鋁合金組織中的孿晶64-65
• 5.2.2 鎂鋅合金組織中的孿晶65-67
• 5.3 孿晶的兩種形核機制67-68
• 5.4 本章小結(jié)68-69
• 第六章 結(jié)論與展望69-71
• 6.1 結(jié)論69
• 6.2 展望69-71
• 致謝71-73
• 參考文獻73-79
• 附錄A：攻讀碩士學位期間發(fā)表論文79

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 周鎮(zhèn)華,李建國,傅恒志;定向凝固技術(shù)及其研究進展[J];材料導報;1996年06期

2 秦洪;張喜燕;卓燕飛;;純鎂動態(tài)塑性變形的微觀組織演變[J];電子顯微學報;2011年Z1期

3 黃海軍;韓秋華;;鎂及鎂合金的特性與應用[J];熱處理技術(shù)與裝備;2010年03期

4 屈偉平;高崧;;鎂合金的特點及應用現(xiàn)狀[J];金屬世界;2011年02期

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本文編號：1028400