ZC63-xSn镁合金和GNPs/AZ31镁基复合材料的制备及强化机理研究
发布时间：2021-02-19 14:09
镁及镁合金具有比强度高等一系列优点,是目前发现的最轻的金属结构材料,已被广泛应用于国防、交通等领域。但是由于镁合金存在常温下变形能力差、强度低等缺点,限制了其广泛的应用。针对上述问题,本文采用真空熔炼,在Mg-6Zn-3Cu合金的基础上添加不同含量的Sn元素,制备了ZC63-xSn镁合金,并对其进行不同的热处理。通过活性钨极氩弧焊（A-TIG）的方法,制备了纳米碳化硅颗粒颗粒（SiCp）和不同含量石墨烯微片（GNPs）增强AZ31镁基复合材料。通过差热分析、光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、能谱分析等技术方法表征了各合金微观组织。通过显微硬度计、拉伸试验机等测试了各镁合金的力学性能。在实验基础上,分析和总结了自身反应析出的Mg（Zn,Cu）相对ZC63-xSn镁合金以及外加GNPs对AZ31镁基复合材料的微观组织和力学性能的影响规律。具体包括以下四部分:铸态ZC63-xSn镁合金的微观组织主要由α-Mg和Mg（Zn,Cu）相组成,其中Mg（Zn,Cu）相沿晶界呈网状分布。添加的少量Sn（wt.%≤2%）固溶于α-Mg中,随着Sn添加量增加（wt.%≥4%）,会有处于Mg（Zn,...
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纯镁晶体结构及其主要滑移系
图 1.2 镁合金的分类Fig. 1.2 The classify classificationof the magnesium alloys.3 镁合金的应用作为目前发现的世界上最轻的金属结构材料，镁合金产品已经广泛的应各业。镁合金制品具有其它材料不具备的优势，尤其是在节能方面。以（热能影响不计），汽车减重所节约的汽油可用如下公式 1.1 计算[8]：21( )2 w mv（，m为质量，v为速度。假设汽车在寿命期内总的行驶里程约为 100 万公平均速度约为 15 m/s。如果汽车平均每公里启动或制动一次，如若能够少 1kg 则：8 w 1.13 10J≈3 kg 汽油。上世纪 40 年代，镁合金就已经被工等领域，到上世纪 90 年代末，镁合金开始广泛的应用于交通、电子等领域。经过科研工作者的不懈努力，镁合金已经在社会建设中起到了不作用。目前，镁及镁合金已经被广泛的应用于在航空航天、3C 电子、交家电、冶金和化工等各个领域。
重庆大学硕士学位论文Al 是镁中主要合金元素之一。从 Mg-Al 合金的相]，Al 在镁中的最大固溶度能可达 12.3 wt.%，因此溶强化作用，不仅如此，Al 还会与基体反应析出二相强化。此外，纯铝和纯镁的熔点也极为相近（相差不大，所以 Al 是镁合金极好的强化元素[25]。但固时，产生热裂倾向增大、应力腐蚀加剧和脆性提量应该控制在一定的范围内（变形镁合金中 Al 的，而铸造镁合金中的含量可以达到 7 wt.% ~ 9 wt含其它的合金元素，在此基础发展来的三元合金主）、Mg-Al-Re（AE）、Mg-Al-Mn（AM）以及 Mg-A
【参考文献】：
期刊论文
[1]镁基复合材料高温蠕变研究进展[J]. 鲁旭辉. 广州化工. 2013(05)
[2]新型Mg-50%Al4C3-6%Ce中间合金的制备及其对AZ91D合金的细化机制（英文）[J]. 韩辉,吕程,缪花明,刘生发,王硕黎,杨新星. 稀有金属材料与工程. 2013(01)
[3]高强镁合金的研究现状及发展趋势[J]. 吕文泉,王锦程,杨跃双,李俊杰. 材料导报. 2012(05)
[4]K2Ti6O13/AZ91D镁基复合材料的组织及耐蚀性能[J]. 金亚旭,田玉明,闫时建,华林. 稀有金属材料与工程. 2011(07)
[5]炭纤维增强镁基复合材料的制备[J]. 罗小萍,张敏刚,吕春祥,吕晓轩. 特种铸造及有色合金. 2011(05)
[6]不同粉末冶金方法制备的Al3Ti/Mg复合材料的性能研究[J]. 杨冠男,刘英,李卫. 热加工工艺. 2010(18)
[7]Cu含量对铸造Mg-3Zn-xCu-0.6Zr镁合金时效析出行为的影响[J]. 李爱文,刘江文,伍翠兰,罗承萍,焦东玲,朱红梅. 中国有色金属学报. 2010(08)
[8]Ca、Ba、RE复合微合金化对AZ91D合金组织和力学性能的影响[J]. 杨子润,王树奇,赵玉涛,鞠新庆,陈康敏. 铸造. 2009(02)
[9]AZ81镁合金挤压组织和性能研究[J]. 张广俊,龙思远,曹凤红. 材料导报. 2008(S3)
[10]稀土Gd对Mg-Nd-Zn-Zr镁合金组织和性能的影响[J]. 李杰华,介万奇,杨光昱. 稀有金属材料与工程. 2008(10)
本文编号：3041228
【文章来源】：重庆大学重庆市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纯镁晶体结构及其主要滑移系
图 1.2 镁合金的分类Fig. 1.2 The classify classificationof the magnesium alloys.3 镁合金的应用作为目前发现的世界上最轻的金属结构材料，镁合金产品已经广泛的应各业。镁合金制品具有其它材料不具备的优势，尤其是在节能方面。以（热能影响不计），汽车减重所节约的汽油可用如下公式 1.1 计算[8]：21( )2 w mv（，m为质量，v为速度。假设汽车在寿命期内总的行驶里程约为 100 万公平均速度约为 15 m/s。如果汽车平均每公里启动或制动一次，如若能够少 1kg 则：8 w 1.13 10J≈3 kg 汽油。上世纪 40 年代，镁合金就已经被工等领域，到上世纪 90 年代末，镁合金开始广泛的应用于交通、电子等领域。经过科研工作者的不懈努力，镁合金已经在社会建设中起到了不作用。目前，镁及镁合金已经被广泛的应用于在航空航天、3C 电子、交家电、冶金和化工等各个领域。
重庆大学硕士学位论文Al 是镁中主要合金元素之一。从 Mg-Al 合金的相]，Al 在镁中的最大固溶度能可达 12.3 wt.%，因此溶强化作用，不仅如此，Al 还会与基体反应析出二相强化。此外，纯铝和纯镁的熔点也极为相近（相差不大，所以 Al 是镁合金极好的强化元素[25]。但固时，产生热裂倾向增大、应力腐蚀加剧和脆性提量应该控制在一定的范围内（变形镁合金中 Al 的，而铸造镁合金中的含量可以达到 7 wt.% ~ 9 wt含其它的合金元素，在此基础发展来的三元合金主）、Mg-Al-Re（AE）、Mg-Al-Mn（AM）以及 Mg-A
【参考文献】：
期刊论文
[1]镁基复合材料高温蠕变研究进展[J]. 鲁旭辉. 广州化工. 2013(05)
[2]新型Mg-50%Al4C3-6%Ce中间合金的制备及其对AZ91D合金的细化机制（英文）[J]. 韩辉,吕程,缪花明,刘生发,王硕黎,杨新星. 稀有金属材料与工程. 2013(01)
[3]高强镁合金的研究现状及发展趋势[J]. 吕文泉,王锦程,杨跃双,李俊杰. 材料导报. 2012(05)
[4]K2Ti6O13/AZ91D镁基复合材料的组织及耐蚀性能[J]. 金亚旭,田玉明,闫时建,华林. 稀有金属材料与工程. 2011(07)
[5]炭纤维增强镁基复合材料的制备[J]. 罗小萍,张敏刚,吕春祥,吕晓轩. 特种铸造及有色合金. 2011(05)
[6]不同粉末冶金方法制备的Al3Ti/Mg复合材料的性能研究[J]. 杨冠男,刘英,李卫. 热加工工艺. 2010(18)
[7]Cu含量对铸造Mg-3Zn-xCu-0.6Zr镁合金时效析出行为的影响[J]. 李爱文,刘江文,伍翠兰,罗承萍,焦东玲,朱红梅. 中国有色金属学报. 2010(08)
[8]Ca、Ba、RE复合微合金化对AZ91D合金组织和力学性能的影响[J]. 杨子润,王树奇,赵玉涛,鞠新庆,陈康敏. 铸造. 2009(02)
[9]AZ81镁合金挤压组织和性能研究[J]. 张广俊,龙思远,曹凤红. 材料导报. 2008(S3)
[10]稀土Gd对Mg-Nd-Zn-Zr镁合金组织和性能的影响[J]. 李杰华,介万奇,杨光昱. 稀有金属材料与工程. 2008(10)
本文编号：3041228
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