鎂鋁復(fù)合板熱壓法制備工藝及其層界面組織性能研究
發(fā)布時(shí)間:2018-02-25 03:05
本文關(guān)鍵詞: 鎂合金 鋁 復(fù)合板 層界面 耐蝕性 出處:《太原理工大學(xué)》2011年碩士論文 論文類(lèi)型:學(xué)位論文
【摘要】:鎂及鎂合金耐蝕性差是限制其廣泛應(yīng)用的主要原因之一。相比之下,鋁及鋁合金通常具有很好的耐蝕性能和塑性成形性能,具有表面可修復(fù)性、可修飾性,鋁也是鎂合金中應(yīng)用最多的一種對(duì)耐蝕性改善有益的合金元素。因此,在鎂合金表面覆蓋一層耐蝕性好的鋁合金形成疊層復(fù)合材料,則可以在保護(hù)鎂合金的同時(shí)又能發(fā)揮鎂合金比強(qiáng)度和比剛度高、減震性能和電磁屏蔽性能好等的優(yōu)點(diǎn)。 本文通過(guò)熱壓法在大氣環(huán)境下采用鎂鋁共晶合金粉末(Mg-31at.%Al)和鋁鎂共晶合金粉末(Mg-62at.%Al)作為中間層(釬料),熱壓壓頭溫度分別在460℃、480℃和480℃、500℃下,施加30 MPa壓力,保壓1min,成功制備了100mmx 100mm×2.4mm的AZ31B/Al復(fù)合板。 X射線(xiàn)無(wú)損檢測(cè)表明鎂鋁復(fù)合板層界面完整,無(wú)氣孔、未熔合等缺陷。利用掃描電鏡(SEM)和能譜儀(EDS)觀察分析了不同工藝參數(shù)下所制備的鎂鋁復(fù)合板的層界面微觀組織結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明:熱壓過(guò)程中,中間層(釬料)與兩側(cè)基體均發(fā)生明顯的擴(kuò)散,層界面通過(guò)擴(kuò)散形成冶金結(jié)合。在采用鎂鋁共晶合金粉末制備的鎂鋁復(fù)合板的層界面上,從AZ31B鎂合金板到1050純鋁板依次形成α-Mg+Mg17Al12雙相層、Mg17Al12單相層和Mg2Al3單相層;在采用鋁鎂共晶合金粉末制備的鎂鋁復(fù)合板的層界面上,從AZ31B鎂合金板到1050純鋁板依次形成Mg17Al12單相層和Mg2Al3單相層。采用粘接拉伸法,測(cè)試了鎂鋁復(fù)合板層界面的結(jié)合強(qiáng)度,并利用掃描電鏡和X射線(xiàn)衍射儀觀察和分析了斷面的組織形貌和物相組成。結(jié)果表明:鎂鋁復(fù)合板的層界面結(jié)合強(qiáng)度可達(dá)24 MPa,層界面沿較厚的單相金屬間化合物層開(kāi)裂。鎂鋁復(fù)合板層界面處較厚的鎂鋁金屬間化合物層,尤其是Mg2Al3層,是層界面的薄弱位置。采用α-Mg+Mg17Al12共晶合金比采用α-Al+Mg2Al3共晶合金作釬料利于減小Mg2Al3層的厚度,界面結(jié)合強(qiáng)度也相對(duì)提高。電化學(xué)腐蝕結(jié)果表明:鎂鋁復(fù)合板的耐蝕性較鎂合金基體有很大的提高。在3.5wt.%NaCl溶液中,腐蝕電流從AZ31B的10.75μA/cm2降低至8.68×10-3μA/cm2,與純Al板的相當(dāng)。 采用鋅板中間層,壓頭溫度440℃,熱壓30s,壓強(qiáng)15MP持續(xù)60s制備AZ31B/Zn/Al復(fù)合板,中間層與鎂合金基體反應(yīng)劇烈,而與鋁基體無(wú)明顯反應(yīng)和擴(kuò)散。中間層與鋁結(jié)合為機(jī)械咬合結(jié)合強(qiáng)度小
[Abstract]:The poor corrosion resistance of magnesium and magnesium alloys is one of the main reasons that limit their wide application. In contrast, aluminum and aluminum alloys usually have good corrosion resistance and plastic formability, surface repairable and modifiable. Aluminum is also one of the most widely used alloy elements in magnesium alloys to improve corrosion resistance. Therefore, a laminated composite material is formed by coating a layer of aluminum alloy with good corrosion resistance on the surface of magnesium alloy. It can not only protect magnesium alloy, but also bring into play the advantages of high specific strength and specific stiffness, good shock absorption and electromagnetic shielding performance of magnesium alloy. In this paper, the magnesia-aluminum eutectic alloy powder (Mg-31at.Al) and the Al-Mg eutectic alloy powder (Mg-62at.Al) are used as the interlayer (brazing metal) in the atmosphere by hot-pressing method. The hot-pressing head temperature is 460 鈩,
本文編號(hào):1532747
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