本文關(guān)鍵詞：Mg-Al-Sn-Zn系鑄造合金組織及力學(xué)性能的研究

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【摘要】：鎂合金由于具有較高的比強(qiáng)度、比剛度等優(yōu)勢，在汽車、航空、航天等工業(yè)具有廣泛的應(yīng)用。本文針對現(xiàn)有Mg-Al-Sn鑄造鎂合金的力學(xué)性能比較低，對該鑄造鎂合金的Al含量進(jìn)行了調(diào)整，并加入了Zn。對Mg-Al-Sn-Zn合金進(jìn)行合理的成分設(shè)計，以期提高合金的強(qiáng)度和塑性。本文的實(shí)驗(yàn)過程包括合金的成分設(shè)計，合金工藝上面優(yōu)化并通過金相分析，SEM分析和EDS能譜分析和XRD衍射分析進(jìn)行理論分析。 由于Sn元素價格昂貴，而且2wt.%Sn被認(rèn)為是其高耐熱性能的重要含量，為此本文的研究重點(diǎn)是基于2wt.%Sn，研究Al和Zn含量變化對合金組織和性能的影響。本文實(shí)驗(yàn)先以Mg-xAl-2Sn-0Zn系合金為研究對象，通過分別加入2wt.%、4wt.%、6wt.%、8wt.%Al，探討Al對提高M(jìn)g-Al-Sn-Zn系鎂合金的組織和力學(xué)性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，隨著Al在Mg-Al-Sn-Zn系合金中加入量的提高，Mg-Al-Sn-Zn系鎂合金的拉伸性能，屈服性能以及伸長率都在不斷的提高。其中，Mg-8Al-2Sn-0Zn的拉伸性能最高，抗拉強(qiáng)度為176MPa，屈服強(qiáng)度達(dá)到139MPa，伸長率達(dá)到3.3%。 本文基于2wt.%Sn和6wt,%Al的Mg-Al-Sn-Zn系鎂合金，，分別加入含量為1wt.%、2wt.%、3wt.%、4wt.%Zn，探討Al對提高M(jìn)g-Al-Sn-Zn系鎂合金的組織和力學(xué)性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)含有3wt.%Zn的Mg-8Al-2Sn-3Zn合金具有最高的拉伸性能，其抗拉強(qiáng)度達(dá)到181MPa、屈服強(qiáng)度達(dá)到137MPa。 對鑄態(tài)Mg-6Al-2Sn-3Zn合金進(jìn)行了溫度為350℃/12h的固溶處理，之后在200℃下分別進(jìn)行時效2、4、8、16和24小時的時效處理。研究發(fā)現(xiàn)，在時效時間在2小時到16小時的區(qū)間內(nèi)，合金的硬度值持續(xù)增加，當(dāng)時效時間超過16小時，硬度值顯著下降。Mg-6Al-2Sn-3Zn合金經(jīng)350℃/12h的固溶處理，時效溫度200oC、時效時間為16h后，抗拉強(qiáng)度可達(dá)到峰值261.8MPa，屈服強(qiáng)度最大值為177.6MPa，屈服率達(dá)到7.2%。
【關(guān)鍵詞】：Mg-Al-Sn-Zn系合金 力學(xué)性能 鑄態(tài)組織 熱處理 成分優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG146.22
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-23
• 1.1 鎂及鎂合金性質(zhì)及應(yīng)用8-9
• 1.2 鎂合金的特點(diǎn)及分類9-12
• 1.2.1 鎂合金的特點(diǎn)9-10
• 1.2.2 鎂合金的分類10-12
• 1.3 鎂合金的強(qiáng)化機(jī)制12-15
• 1.3.1 細(xì)晶強(qiáng)化12-13
• 1.3.2 沉淀強(qiáng)化13-14
• 1.3.3 合金化強(qiáng)化14-15
• 1.4 鎂合金的塑性研究及應(yīng)用15-19
• 1.5 Mg-Al-Sn-Zn 系合金國內(nèi)外研究現(xiàn)狀19-20
• 1.6 研究意義及課題內(nèi)容20-23
• 1.6.1 研究意義20-21
• 1.6.2 課題內(nèi)容21-22
• 1.6.3 課題技術(shù)路線22-23
• 第2章 實(shí)驗(yàn)方案及設(shè)備23-25
• 2.1 實(shí)驗(yàn)主要方案23-24
• 2.2 實(shí)驗(yàn)主要方法24
• 2.3 實(shí)驗(yàn)材料與過程24-25
• 第3章 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果25-44
• 3.1 Al 含量對 Mg-Al-Sn-Zn 合金的影響25-34
• 3.1.1 合金的成分結(jié)構(gòu)26-27
• 3.1.2 合金的 XRD 分析27
• 3.1.3 不同 Al 含量對 Mg-Al- Sn 系合金的組織的影響27-33
• 3.1.4 不同 Al 含量對 Mg-Al-Sn 系合金的力學(xué)性能33-34
• 3.2 Zn 含量對 Mg-Al-Sn-Zn 合金的影響34-40
• 3.2.1 Zn 對 Mg-Al-Sn-Zn 系鑄造合金顯微組織的影響35-40
• 3.2.3 Zn 對 Mg-Al-Sn-Zn 系合金力學(xué)性能的影響40
• 3.3 時效處理對 Mg-Al-Sn-Zn 合金的影響40-44
• 3.3.1 時效處理對 Mg-Al-Sn-Zn 系合金的顯微組織的影響41-42
• 3.3.2 時效處理對 Mg-Al-Sn-Zn 系合金的力學(xué)性能的影響42-44
• 第4章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析44-52
• 4.1 Al 對 Mg-Al-Sn-Zn 合金的組織及力學(xué)性能的影響分析44-46
• 4.1.1 Al 對 Mg-Al-Sn-Zn 合金的組織影響分析44
• 4.1.2 Al 對 Mg-Al-Sn-Zn 合金的力學(xué)性能的影響分析44-46
• 4.2 Zn 對 Mg-Al-Sn-Zn 合金的組織及力學(xué)性能的影響分析46-49
• 4.2.1 Zn 對 Mg-Al-Sn-Zn 合金的組織影響分析46-48
• 4.2.2 Zn 對 Mg-Al-Sn-Zn 合金的力學(xué)性能的影響分析48-49
• 4.3 時效處理對 Mg-Al-Sn-Zn 合金的組織及力學(xué)性能的影響分析49-52
• 4.3.1 時效處理對 Mg-Al-Sn-Zn 合金的組織的影響分析49-50
• 4.3.2 時效處理對 Mg-Al-Sn-Zn 合金的力學(xué)性能的影響分析50-52
• 第5章 結(jié)論52-53
• 參考文獻(xiàn)53-56
• 在學(xué)研究成果56-57
• 致謝57

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：577362