本文關鍵詞：Mg-Zn-Ca系鑄造鎂合金組織及力學性能研究

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【摘要】：鎂合金以其獨特的性能特點成為近年來金屬結構材料領域的重點研究對象。隨著對清潔能源需求量的增大,高性能輕質(zhì)鎂合金的研究開發(fā)引起了各界學者的廣泛重視。本文采用重力鑄造和超聲波攪拌的方法分別制備了Mg-4Zn-xCa(x=0,0.5,1.0,1.5,2),Mg-4Zn-x Ca-yCu(x=0.5,1.5,y=1,2)合金。并采用光學顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜分析儀(EDS)、X射線衍射分析儀(XRD)、萬能材料拉伸實驗機和維氏硬度測試儀等對鑄態(tài)合金、超聲波攪拌合金及熱處理合金進行了組織分析和性能測試實驗。結果表明:向Mg-4Zn合金中添加Ca元素后,粗大的合金組織得到細化,力學性能得到提高,晶界處有連續(xù)的灰白色Ca2Mg6Zn3相生成,在枝晶遠端還有黑色的Mg2Ca相生成。其中Mg-4Zn-1.5Ca的室溫拉伸性能較好,抗拉強度達到144MPa,屈服強度達到91MPa,延伸率為4.2%,高硬度的Ca2Mg6Zn3相將Mg-4Zn-1.5Ca的合金顯微硬度提高至62HV。對Mg-4Zn-1.5Ca合金進過固溶時效處理后,組織中彌散析出MgZn2相,在時效處理20小時后,合金到達最佳時效強化狀態(tài),抗拉強度達到188MPa,屈服強度達到105MPa。Mg-4Zn-1.5Ca經(jīng)過超聲波攪拌處理后,合金組織得到不同程度的細化,處理40s后合金由不均勻的枝晶轉(zhuǎn)變?yōu)榧毿【鶆虻膱A整晶粒。合金抗拉強度達到154MPa,屈服強度為95MPa。Mg-4Zn-x Ca(x=0.5,1.5)合金中加入Cu元素后,合金微觀組織發(fā)生不同程度變化,骨骼狀共晶組織變?yōu)榧氠槧罱M織,晶界組織隨Cu含量增加而趨于連續(xù)分布。其中Mg-4Zn-0.5Ca-1Cu合金的晶界處組織呈不連續(xù)狀態(tài)分布,具有較好的室溫拉伸性能,抗拉強度為149MPa,屈服強度102MP,延伸率為3.5%;Mg-4Zn-0.5Ca-1Cu合金在420℃固溶處理8小時空冷后,經(jīng)過180℃低溫時效16小時處理后,合金獲得最佳力學性能,維氏硬度:74HV、抗拉強度:185MPa、屈服強度:119MPa、延伸率:4.8%,合金斷口中出現(xiàn)不同程度的韌窩,呈現(xiàn)準解理斷裂特征。
【學位授予單位】：沈陽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG292

【參考文獻】

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本文編號：1252565