本文關(guān)鍵詞：AZ91鎂合金強(qiáng)化技術(shù)的研究

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【摘要】：鎂合金不僅密度低,導(dǎo)電性好,而且還具有高比強(qiáng)度和比剛度,同時(shí)又易于鑄造和加工,被譽(yù)為21世紀(jì)綠色環(huán)保的金屬結(jié)構(gòu)材料。鎂合金諸多的優(yōu)良性能使得其在汽車、航空航天、汽車和電子工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。但是,鎂及常用鎂合金的晶體結(jié)構(gòu)是密排六方結(jié)構(gòu)(hcp),導(dǎo)致其塑性成形能力差。鎂合金的高強(qiáng)和耐熱問題、變形鎂合金產(chǎn)品的加工制造成本偏高問題、鎂合金耐蝕性和表面防護(hù)技術(shù)等問題,導(dǎo)致鎂合金產(chǎn)品的應(yīng)用水平不高。實(shí)驗(yàn)采用金相(OM)、掃描(SEM)、能譜(EDS)和X-射線衍射(XRD)等測試技術(shù)對試驗(yàn)合金進(jìn)行微觀組織觀察、成分鑒定、物相分布、物相檢測等。進(jìn)而深入探討合金性能變化原因。本文的主要內(nèi)容包括以下四個(gè)方面：第一部分研究了碳酸鹽對AZ91鎂合金組織及性能的影響。結(jié)果表明,經(jīng)碳酸錳處理后,合金的晶粒尺寸由原來的245um減小到91umm,抗拉強(qiáng)度由原來的154MPa提高到179MPa,此時(shí)碳酸錳的加入量為0.6%。晶粒細(xì)化的主要原因是加入的碳酸錳與合金反應(yīng)生成了可以作為初生a-Mg的有效形核劑A14C3顆粒,使合金組織得到細(xì)化,合金的力學(xué)性能也得到了提高。因此,碳酸錳可以作為基體鎂合金的有效晶粒細(xì)化劑。第二部分研究了Al-5Ti-0.2C中間合金對AZ91鎂合金組織及性能的影響。加入Al-5Ti-0.2C后,合金的抗拉強(qiáng)度和伸長率都在加入量為0.4%時(shí)達(dá)到最優(yōu)值,分別為170MPa和10.16%。研究了Al-5Ti-0.2C中間合金對AZ91(0.3%Mn)鎂合金組織及性能的影響。結(jié)果表明,加入Al-5Ti-0.2C后,合金的抗拉強(qiáng)度由149MPa上升到192MPa；屈服強(qiáng)度由94MPa提高到121MPa：伸長率由原來的1.19%增加到8.15%；硬度由原來的62HB上升到84HB；研究了T6熱處理后AZ91(0.3%Mn+0～0.8%Al-5Ti-0.2C)鎂合金組織及性能的變化。合金抗拉強(qiáng)度在A1-5Ti-0.2C的加入量為0.8%處達(dá)到最大值205MPa;屈服強(qiáng)度最優(yōu)加入量為0.6%,為133MPa;伸長率為7.77%,合金的最高硬度值在Al-5Ti-0.2C的加入量為0.8%,時(shí)效時(shí)間22h時(shí)獲得,為104HB。第三部分研究了Cu元素的加入及其熱處理對AZ91(0.3%Mn)鎂合金組織及性能的影響的影響。鑄態(tài)下,當(dāng)Cu的加入量為0.3%時(shí)合金的強(qiáng)度達(dá)到172MPa；屈服強(qiáng)度在Cu的加入量為0.5%處取得了最大值,為116MPa,合金硬度在Cu加入量為1.0%時(shí)達(dá)到最大值,為82HB。固溶處理后,合金中第二相全部溶解于基體內(nèi)部形成單相過飽和α-Mg固溶體,網(wǎng)狀連續(xù)的共晶組織消失,晶粒尺寸在Cu的添加量為0.5%時(shí)最小。經(jīng)過22h人工時(shí)效處理后,合金抗拉強(qiáng)度在Cu的加入量為0.5%時(shí)取得最大值,240 MPa。最大硬度在Cu的加入量為1.0%,時(shí)效時(shí)間為18h處取得,為107HB,提高了40.8%,相比鑄態(tài)的AZ91(0.3%Mn),提高了72.5%。第四部分研究了Sn元素的加入及其熱處理對AZ91(0.3%Mn)鎂合金組織及性能的影響。鑄態(tài)下,加入Sn元素后,合金的抗拉強(qiáng)度由原來的149MPa提升到176MPa,此時(shí)Sn的加入量為0.5%。合金的屈服強(qiáng)度在加入量為1.0%時(shí)達(dá)到121MPa。加入Sn元素后,合金硬度由原來的62HB增加到89HB。T6熱處理后,合金的抗拉強(qiáng)度在Sn的加入量為0.5%時(shí)提高到228MPa。合金的屈服強(qiáng)度由121MPa提高到159MPa。在Sn加入量為1.0%時(shí)合金的硬度最大,為111HB。時(shí)效過程中,Sn元素的添加能夠抑制時(shí)效過程中非連續(xù)相p相的析出。隨著Sn元素的添加,這種抑制效果越明顯。
【關(guān)鍵詞】：鎂合金 晶粒細(xì)化 熱處理 力學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】：濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG146.22;TG166.4
【目錄】：

• 摘要7-9
• Abstract9-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 鎂及鎂合金概述11-12
• 1.1.1 純鎂的性質(zhì)11
• 1.1.2 鎂合金的特性11-12
• 1.2 鎂合金的分類12-13
• 1.3 鎂合金強(qiáng)化處理的技術(shù)現(xiàn)狀13-20
• 1.3.1 合金化14-16
• 1.3.2 細(xì)晶強(qiáng)化16-19
• 1.3.3 熱處理19-20
• 1.4 論文選題意義及xO究內(nèi)容20-21
• 1.4.1 選題意義20
• 1.4.2 研究內(nèi)容20-21
• 第二章 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與研究方法21-27
• 2.1 實(shí)驗(yàn)流程21
• 2.2 試驗(yàn)原料及試驗(yàn)設(shè)備21-22
• 2.3 試驗(yàn)前準(zhǔn)備22-23
• 2.4 分析測試方法23-27
• 2.4.1 拉伸性能測試23-24
• 2.4.2 金相顯微組織分析24
• 2.4.3 平均晶粒度的測量24
• 2.4.4 硬度測試24-25
• 2.4.5 X射線衍射分析25
• 2.4.6 掃描電子顯微鏡與能譜分析25-27
• 第三章 碳酸鹽對AZ91鎂合金晶粒細(xì)化的研究27-35
• 3.1 MnCO_3對AZ91鎂合金顯微組織和力學(xué)性能的影響27-33
• 3.2 本章小結(jié)33-35
• 第四章 Al-5Ti-0.2C及其熱處理對AZ91鎂合金的影響35-47
• 4.1 Al-5Ti-0.2C對鎂合金晶粒細(xì)化的影響35-37
• 4.2 Al-5Ti-0.2C和Mn對鎂合金組織和性能的影響37-42
• 4.3 熱處理對鎂合金組織和性能的影響42-46
• 4.4 本章小結(jié)46-47
• 第五章 Cu及其熱處理對鎂合金的影響47-61
• 5.1 Cu對鎂合金鑄態(tài)組織及其力學(xué)性能的影響47-52
• 5.2 熱處理對鎂合金組織及其力學(xué)性能的影響52-60
• 5.3 本章小結(jié)60-61
• 第六章 Sn及其熱處理對鎂合金的影響61-73
• 6.1 Sn對鎂合金鑄態(tài)組織及其力學(xué)性能的影響61-67
• 6.2 熱處理對鎂合金組織及其力學(xué)性能的影響67-71
• 6.3 本章小結(jié)71-73
• 第七章 結(jié)論73-75
• 參考文獻(xiàn)75-81
• 致謝81-83
• 附錄83

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 曹偉產(chǎn);梁淑華;馬德強(qiáng);王獻(xiàn)輝;楊曉紅;;超細(xì)WCrCu30合金的電擊穿特性[J];粉末冶金材料科學(xué)與工程;2010年04期

2 李紅衛(wèi);戴姣燕;;Cu-Ag-Cr合金的強(qiáng)化機(jī)制及定量探討[J];稀有金屬;2010年06期

3 吳語;柳，

本文編號：892681