本文選題：鎂合金 + 擴(kuò)散��； 參考：《重慶大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：在鎂合金中形成的第二相化合物不僅影響鎂合金的凝固過(guò)程,還對(duì)鎂合金的強(qiáng)度有決定性影響。本課題將以擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),研究純Mg與Mg-16Ca、Mg-30Zn、Mg-40Al組成的固液擴(kuò)散偶在不同擴(kuò)散溫度、不同保溫時(shí)間下的互擴(kuò)散過(guò)程,討論擴(kuò)散層中第二相化合物的形成過(guò)程、種類以及形貌尺寸等內(nèi)容,并計(jì)算相的生長(zhǎng)常數(shù)、激活能等擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)參數(shù),為鎂合金中第二相化合物形成過(guò)程的研究提供數(shù)據(jù)參考。同時(shí)利用理論計(jì)算的方法研究了Ca、Zn和Al在純Mg中的液態(tài)擴(kuò)散系數(shù)。Mg-16Ca和純Mg的固液擴(kuò)散層中的第二相為Mg2Ca,在570℃、585℃、600℃、615℃和630℃時(shí),其擴(kuò)散生長(zhǎng)常數(shù)分別為1.84×10-10 m2/s、1.97×10-10 m2/s、2.40×10-10m2/s、3.31×10-10 m2/s和5.36×10-10m2/s,在此溫度范圍內(nèi)其擴(kuò)散激活能為111.28k J/mol。Mg-30Zn和純Mg的固液擴(kuò)散層中的第二相為Mg7Zn3和Mg Zn2,在550℃、565℃、580℃、595℃和610℃時(shí),其擴(kuò)散生長(zhǎng)常數(shù)分別為0.56×10-10 m2/s、0.93×10-10 m2/s、1.53×10-10 m2/s、2.45×10-10 m2/s和2.84×10-10m2/s,在此溫度范圍內(nèi)其擴(kuò)散激活能為170.56k J/mol。Mg-40Al和純Mg的固液擴(kuò)散層中的第二相為Mg17Al12和Mg2Al3,在475℃、490℃、505℃、520℃和535℃時(shí),其擴(kuò)散生長(zhǎng)常數(shù)分別為1.17×10-10 m2/s、1.46×10-10 m2/s、1.93×10-10 m2/s、2.68×10-10 m2/s和3.69×10-10m2/s,在此溫度范圍內(nèi)其擴(kuò)散激活能為92.02k J/mol。擴(kuò)散層與純Mg的界面均為胞狀組織,擴(kuò)散層中第二相組織為枝晶狀或網(wǎng)狀,擴(kuò)散層中第二相的形貌與擴(kuò)散溫度、時(shí)間以及第二相成分、數(shù)量等有關(guān)。在680℃~800℃的溫度范圍內(nèi),Ca、Zn和Al在純Mg中的液態(tài)擴(kuò)散系數(shù)在10-8數(shù)量級(jí),其中Zn的擴(kuò)散系數(shù)最大,Al次之,Ca最小。在此溫度范圍內(nèi),Ca、Zn、Al在Mg中的液態(tài)擴(kuò)散激活能分別為22.91k J/mol、30.01k J/mol和29.96k J/mol�？芍簯B(tài)擴(kuò)散系數(shù)及激活能的大小與參與擴(kuò)散的元素的原子半徑有關(guān),合金元素與鎂的原子半徑差值越小,則液態(tài)擴(kuò)散系數(shù)越大,激活能也越大。并且通過(guò)Matlab軟件的模擬,預(yù)測(cè)了在700℃和800℃下、擴(kuò)散時(shí)間為60s時(shí),Ca、Zn、Al在Mg中的液態(tài)擴(kuò)散厚度都在3~5mm之間。
[Abstract]:The second phase compounds formed in magnesium alloys not only affect the solidification process of magnesium alloys, but also have a decisive effect on the strength of magnesium alloys. Based on the diffusion experiments, this paper will study the interdiffusion process of the solid-liquid diffusion couple composed of pure mg and Mg-16CaMg-30ZnPn-Mg-40Al at different diffusion temperature and different holding time, and discuss the formation process of the second phase compound in the diffusion layer. The species, morphology and size of the phase were calculated, and the diffusion kinetic parameters such as the growth constant and activation energy of the phase were calculated, which provided a data reference for the study of the formation process of the second phase compound in magnesium alloy. At the same time, the liquid diffusivity of Ca-Zn and Al in pure mg and the second phase in the solid-liquid diffusion layer of pure mg were studied by theoretical calculation. The second phase was mg _ 2Ca at 570 鈩，

本文編號(hào)：2080788