本文關(guān)鍵詞：Mg-Sn系變形鎂合金組織結(jié)構(gòu)及力學性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鎂合金是當前工業(yè)應用領(lǐng)域中最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料,具有低密度、高比強度比剛度、阻尼減震性及電磁屏蔽性優(yōu)異等特性,應用前景廣闊。Mg-Sn系合金是一新型時效強化鎂合金。Sn在鎂中是典型的沉淀強化元素,固溶度在561℃時達14.85wt.%,當溫度降低至200℃時又迅速降至0.45wt.%,該特性是Mg-Sn系合金熱處理強化的重要基礎(chǔ),主要強化相Mg2Sn具有顯著的高硬度(119HV)高熔點(770.5℃)特性。論文根據(jù)上述特性設(shè)計了三種Sn含量不同的Mg-xSn(x=1.0,3.0,9.0)-1.5Y-0.4Zr合金試樣,采用光學顯微鏡、掃描電鏡和能譜分析、X射線衍射儀、維氏硬度計、電子萬能材料試驗機等實驗設(shè)備對擠壓態(tài)及不同熱處理條件下合金試樣顯微組織結(jié)構(gòu)及力學性能進行了實驗性探究,以期獲得最佳成分配比及對應的熱處理工藝,為Mg-Sn系變形鎂合金的推廣應用提供科學基礎(chǔ)。綜合本文試驗探究結(jié)果表明:擠壓態(tài)合金試樣第二相沿擠壓方向分布特征明顯,晶粒較為細小,無鑄造類組織缺陷;隨Sn含量增加,合金強硬度增加,塑韌性下降;經(jīng)不同參數(shù)固溶處理工藝對比,495℃/10h固溶處理方案能獲得最佳固溶處理效果,固溶處理后試樣塑性顯著升高,強度、硬度有一定幅度下降;固溶處理后通過250℃條件下的人工時效處理能夠顯著改善合金的綜合性能。初始擠壓態(tài)Mg-9Sn1.5Y-0.4Zr合金力學性能為:硬度79.5HV、屈服強度174MPa,伸長率9.7%;經(jīng)固溶處理后合金伸長率提高了35.1%,達13.1%;通過固溶處理+人工時效能夠顯著改善Mg-Sn系合金綜合力學性能。9Sn合金時效60h后達到時效峰值硬度89HV,屈服強度達218MPa,伸長率為10.4%,分別較擠壓態(tài)提高11.9%,25.3%,7.2%。經(jīng)G-D強化模型計算,時效強化對9Sn合金的屈服強度貢獻值高達51.76%,證明時效處理對Mg-Sn系合金具有高效強化作用。斷口分析表明,固溶處理后試樣斷口韌窩增多,顆粒相減少且棱角消失,人工時效后球狀顆粒相顯著增多,表明固溶處理及人工時效能夠有效改善Mg-Sn系合金組織結(jié)構(gòu)。綜合實驗結(jié)果表明,固溶處理能顯著改善Mg-Sn系合金的塑韌性,人工時效處理對合金的綜合力學性能提升作用顯著。
【關(guān)鍵詞】：Mg-xSn-1.5Y-0.4Zr合金 T4熱處理 T6熱處理 顯微組織 力學性能
【學位授予單位】：太原科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG146.22
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-23
• 1.1 鎂合金概述9
• 1.2 鎂及鎂合金9-11
• 1.2.1 純鎂的物理特性9-10
• 1.2.2 純鎂的化學特性10-11
• 1.3 鎂的冶煉11-12
• 1.4 鎂及鎂合金的應用12-17
• 1.4.1 鎂合金在汽車行業(yè)中的應用13-15
• 1.4.2 鎂合金在航空航天中的應用15-16
• 1.4.3 鎂合金在 3C產(chǎn)品中的應用16
• 1.4.4 鎂合金在生物醫(yī)學中的應用16-17
• 1.5 鎂合金的強化工藝17-20
• 1.5.1 合金強化17-18
• 1.5.2 細晶強化18-19
• 1.5.3 固溶強化19
• 1.5.4 沉淀強化19
• 1.5.5 彌散強化19-20
• 1.6 課題主要研究意義及內(nèi)容20-23
• 1.6.1 課題的主要研究意義20-21
• 1.6.2 課題的主要研究內(nèi)容21-23
• 第二章 實驗內(nèi)容及方法23-31
• 2.1 實驗研究內(nèi)容及方案23-24
• 2.1.1 實驗研究內(nèi)容23
• 2.1.2 實驗研究方案23-24
• 2.2 試樣的制備24-27
• 2.2.1 試樣的熔煉與澆鑄24-26
• 2.2.2 試樣的擠壓成型26-27
• 2.3 組織結(jié)構(gòu)表征27-29
• 2.3.1 金相顯微組織結(jié)構(gòu)觀察與分析27-28
• 2.3.2 掃描電鏡觀察與分析28
• 2.3.3 XRD物相分析28-29
• 2.4 力學性能表征29-31
• 2.4.1 硬度測試29
• 2.4.2 拉伸實驗29-31
• 第三章 Mg-Sn系合金擠壓變形后組織結(jié)構(gòu)及力學性能31-43
• 3.1 前言31-32
• 3.2 擠壓變形Mg-Sn系合金組織結(jié)構(gòu)與物相分析32-36
• 3.2.1 擠壓變形合金微觀組織結(jié)構(gòu)32-34
• 3.2.2 擠壓變形合金XRD物相34-36
• 3.3 擠壓變形Mg-Sn系合金力學性能測試36-42
• 3.3.1 擠壓變形合金硬度測試36-37
• 3.3.2 擠壓變形合金拉伸實驗37-38
• 3.3.3 擠壓變形合金斷.形貌38-42
• 3.4 小結(jié)42-43
• 第四章 擠壓變形Mg-Sn系合金T4熱處理后組織結(jié)構(gòu)及力學性能43-53
• 4.1 前言43-44
• 4.2 擠壓變形Mg-Sn系合金T4處理后組織結(jié)構(gòu)與物相分析44-47
• 4.2.1 擠壓變形Mg-Sn系合金T4處理后微觀組織結(jié)構(gòu)44-46
• 4.2.2 擠壓變形Mg-Sn系合金T4處理后XRD物相46-47
• 4.3 擠壓變形Mg-Sn系合金T4處理后力學性能測試47-52
• 4.3.1 擠壓變形Mg-Sn系合金T4處理后硬度測試47-48
• 4.3.2 擠壓變形Mg-Sn系合金T4處理后拉伸實驗48-50
• 4.3.3 擠壓變形Mg-Sn系合金T4處理后斷.形貌50-52
• 4.4 小結(jié)52-53
• 第五章 擠壓變形Mg-Sn系合金T6熱處理后組織結(jié)構(gòu)及力學性能53-68
• 5.1 前言53
• 5.2 擠壓變形Mg-9Sn-1.5Y-0.4Zr合金T6處理后力學性能測試與分析53-57
• 5.2.1 擠壓態(tài)Mg-9Sn-1.5Y-0.4Zr合金T6處理后硬度測試53-55
• 5.2.2 擠壓變形Mg-9Sn-1.5Y-0.4Zr合金T6處理后拉伸實驗55-57
• 5.3 擠壓變形Mg-9Sn-1.5Y-0.4Zr合金T6處理后組織結(jié)構(gòu)與物相分析57-59
• 5.3.1 擠壓變形Mg-9Sn-1.5Y-0.4Zr合金T6處理后微觀組織結(jié)構(gòu)57-58
• 5.3.2 擠壓變形Mg-9Sn-1.5Y-0.4Zr合金T6處理后XRD物相58-59
• 5.4 擠壓變形Mg-xSn(x=1.0,3.0)-1.5Y-0.4Zr合金T6處理后組織結(jié)構(gòu)與物相分析 . 5159-62
• 5.4.1 擠壓變形Mg-xSn(x=1.0,3.0)-1.5Y-0.4Zr合金T6處理后微觀組織結(jié)構(gòu)59-60
• 5.4.2 擠壓變形 Mg-x Sn(x=1.0, 3.0)-1.5Y-0.4Zr 合金 T6 處理后 XRD 物相60-62
• 5.5 擠壓變形Mg-Sn系合金T6處理后力學性能測試62-67
• 5.5.1 擠壓變形Mg-xSn(x=1.0,3.0)-1.5Y-0.4Zr合金T6處理后硬度測試62-63
• 5.5.2 擠壓變形Mg-xSn(x=1.0,3.0)-1.5Y-0.4Zr合金T6處理后拉伸實驗63-64
• 5.5.3 擠壓變形Mg-Sn系合金T6處理后斷.形貌64-67
• 5.6 小結(jié)67-68
• 第六章 結(jié)論68-70
• 參考文獻70-75
• 致謝75-77
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文目錄77-78

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