【摘要】：鎂合金具有優(yōu)良的比強(qiáng)度和比剛度,能夠適應(yīng)很多場(chǎng)合結(jié)構(gòu)件的使用要求,近年來(lái),關(guān)于鎂合金的研究與應(yīng)用也越來(lái)越成為趨勢(shì),特別是稀土元素和硼元素在鎂合金性能改善中具有獨(dú)特的作用。但這些研究主要集中在稀土或者硼元素對(duì)鎂合金的單一影響,因此,對(duì)于綜合研究硼和稀土相結(jié)合的高性能的鎂合金材料,是鎂合金的重要的發(fā)展方向之一。本文就是通過(guò)合金化強(qiáng)化、形變強(qiáng)化等手段來(lái)研究硼和稀土對(duì)鎂合金的作用,為發(fā)展新型物美價(jià)廉的高力學(xué)性能的鎂合金具有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文通過(guò)對(duì)Mg-Al-Ti-B2O3、Mg-RE-B2O3、Mg-RE-KBF4三種鎂合金的研究,應(yīng)用平林真二元合金相圖,分析各個(gè)元素在鎂中的固溶度理論,采用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和吉布斯自由能計(jì)算法對(duì)合金做具體分析,從而確定了這三種合金的實(shí)驗(yàn)成分比例,并分別進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),分析出各成分中最優(yōu)的合金。1.在Mg-Al-Ti-B2O3的實(shí)驗(yàn)中,分別制作Mg-9Al-6Ti、Mg-9Al-6Ti-3B2O3 和 Mg-9Al-6Ti-6B2O3試樣。采用光學(xué)金相顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、X射線衍射實(shí)驗(yàn)和力學(xué)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)等方法,研究B2O3 對(duì) Mg-9Al-6Ti合金的顯微組織結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能的影響。添加3%的B203,使Mg-9Al-6Ti的平均晶粒尺寸從54.8μ m降低到12 μm,沉淀Mg17Al12相減少,Al3Ti相增加,并且新沉淀出MgB6和Ti3B4相。2.在Mg-RE-B2O3合金的實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)制備Mg-RE-B2O3合金鑄造試樣和熱擠壓試樣；應(yīng)用金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡、X射線衍射實(shí)驗(yàn)與力學(xué)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)等方法,研究B203中的硼元素對(duì)金屬基體微觀組織均勻性和材料整體致密性的影響及規(guī)律。再次驗(yàn)證了合金的硬度隨著B203添加量的增加而降低,硼元素起到了提高材料基體微觀組織均勻性的作用。在Mg-RE-B2O3合金中,硼元素與鑭元素優(yōu)先結(jié)合,沉淀出LaB4和LaB6微粒彌散分布,為制備出抗拉強(qiáng)度高于500MPa鎂合金提供了強(qiáng)化機(jī)理。熱擠壓Mg-6RE-B2O3合金的試樣,抗拉屈服強(qiáng)度在 500MPa以上,延伸率為5%。3.在Mg-RE-KBF4合金實(shí)驗(yàn)中,對(duì)其分別應(yīng)用維氏硬度顯微測(cè)試、光學(xué)金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡及能譜掃描做定量分析、X射線衍射做定材質(zhì)分析,最后在室溫下做拉伸實(shí)驗(yàn)的力學(xué)驗(yàn)證。從而綜合的研究混合稀土和KBF4對(duì)鎂合金的顯微組織與力學(xué)硬度的影響。La、Ce混合稀土可以使合金的組織得到明顯的細(xì)化。鎂的硬度隨著稀土添加量的增加而明顯增加,提高了57%,并且提高合金的致密性及均勻性。本文最終研究了充分利用鎂、稀土、硼等元素在熔融狀態(tài)下的活性,開創(chuàng)了Mg-RE-B合金系。圍繞重點(diǎn)研究硼和稀土的作用,采用盡可能使工藝簡(jiǎn)單和生產(chǎn)成本低廉的方法,探討了制備強(qiáng)度接近于500MPa鎂合金的方式方法。為生產(chǎn)低成本、高強(qiáng)度鎂合金材料提供理論基礎(chǔ)和對(duì)未來(lái)鎂合金行業(yè)提供了研究方向。
【圖文】：

２邐棚稀±讀合金的研究邐逡逑鎮(zhèn)是密排六方（ｈｅｐ）的品體結(jié)構(gòu)，單個(gè)晶胞內(nèi)沿品而和晶向的原子排布如閣１逡逑所示。，，鎊在低于２２５’Ｃ時(shí)的主耍巧移系為｛００（Ｈ｝〈１１５０〉，次巧移面系為ｙｏｉＯ｝逡逑〈１１５0〉；當(dāng)溫度高于２２５°Ｃ時(shí)，增加了00ｉｌ｝〈１１５0〉的新的滑移系。當(dāng)出現(xiàn)李逡逑晶時(shí)，錢合金的主要李晶晶面族為Ｏ0ｉ２｝晶面族，二次李晶晶面族為｛３０＾４｝晶面族。逡逑同樣在z┪孿亂不嵩黽有碌睦罹г冢歟希猓孀逕�。辶x

本文編號(hào)：2582652