發(fā)布時(shí)間：2017-12-04 22:21

  本文關(guān)鍵詞：Mg-Zn-Ca系鑄造鎂合金組織及力學(xué)性能研究

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【摘要】：鎂合金以其獨(dú)特的性能特點(diǎn)成為近年來(lái)金屬結(jié)構(gòu)材料領(lǐng)域的重點(diǎn)研究對(duì)象。隨著對(duì)清潔能源需求量的增大,高性能輕質(zhì)鎂合金的研究開(kāi)發(fā)引起了各界學(xué)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(xué)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(wàn)能材料拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī)和維氏硬度測(cè)試儀等對(duì)鑄態(tài)合金、超聲波攪拌合金及熱處理合金進(jìn)行了組織分析和性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)。結(jié)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(xì)化,力學(xué)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(yuǎn)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(qiáng)度達(dá)到144MPa,屈服強(qiáng)度達(dá)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(duì)Mg-4Zn-1.5Ca合金進(jìn)過(guò)固溶時(shí)效處理后,組織中彌散析出MgZn2相,在時(shí)效處理20小時(shí)后,合金到達(dá)最佳時(shí)效強(qiáng)化狀態(tài),抗拉強(qiáng)度達(dá)到188MPa,屈服強(qiáng)度達(dá)到105MPa。Mg-4Zn-1.5Ca經(jīng)過(guò)超聲波攪拌處理后,合金組織得到不同程度的細(xì)化,處理40s后合金由不均勻的枝晶轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小均勻的圓整晶粒。合金抗拉強(qiáng)度達(dá)到154MPa,屈服強(qiáng)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?xì)針狀組織,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(qiáng)度為149MPa,屈服強(qiáng)度102MP,延伸率為3.5%;Mg-4Zn-0.5Ca-1Cu合金在420℃固溶處理8小時(shí)空冷后,經(jīng)過(guò)180℃低溫時(shí)效16小時(shí)處理后,合金獲得最佳力學(xué)性能,維氏硬度:74HV、抗拉強(qiáng)度:185MPa、屈服強(qiáng)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(zhǔn)解理斷裂特征。
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TG292

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1252565