CaO改性AZ31镁合金组织和性能研究

发布时间：2020-12-05 08:44

　　镁合金作为目前最轻的结构金属,因其密度低,比刚度高,阻尼系数高、易回收等优点,被作为轻量化材料和环保材料而广泛运用于航天航空、汽车、电子信息等产业,有着广泛的市场前景和潜能。但是由于其密排六方的晶体结构,导致其变形能力较差,使其在成形加工和市场应用过程中均受到一定影响。晶粒细化被认为是提高合金性能的有效途径,本文通过合金化和塑性加工的方式改善AZ31晶粒尺寸,以提高合金的成形能力和室温力学性能。本课题利用工业生产中普遍应用的AZ31为原料,在熔融状态下加入CaO粉末,通过挤压和搅拌摩擦加工,研究加工工艺参数和CaO含量对材料组织和性能的影响。经过分析得到以下结论:1.AZ31镁合金中添加CaO与之发生熔体反应,生成Al2Ca相,在合金熔炼和塑性变形过程中均对合金有细化晶粒的作用。2.挤压状态下合金的力学性能随CaO含量的升高而提高。当CaO添加量为1wt.%时,镁合金力学性能达到最优,屈服强度和抗拉强度分别提高了28.6%和17.3%。随着挤压温度的升高,含CaO的AZ31镁合金力学性能呈下降趋势。挤压比的升高有助于提高合金动态再结晶程度,减小晶粒尺寸,提高其力学性能。较优的挤压工艺参... 

【文章来源】：江苏理工学院江苏省

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 镁合金的性质、特点及应用
        1.1.1 镁的基本性质
        1.1.2 镁合金的特点
        1.1.3 镁合金的应用前景
    1.2 细化镁合金晶粒的研究
        1.2.1 合金化细化合金晶粒尺寸的研究
        1.2.2 形变细化合金晶粒尺寸的研究
    1.3 镁合金塑性加工工艺
        1.3.1 传统塑性加工
        1.3.2 搅拌摩擦加工
    1.4 课题研究目的、意义及内容
        1.4.1 研究目的及意义
        1.4.2 研究内容
第二章 实验材料及实验方法
    2.1 实验材料
    2.2 技术路线
    2.3 制备方法
        2.3.1 合金熔炼
        2.3.2 挤压变形
        2.3.3 搅拌摩擦加工
    2.4 性能测试
        2.4.1 力学性能测试
        2.4.2 耐腐蚀测试
    2.5 分析表征
        2.5.1 光学显微分析
        2.5.2 相组成分析
        2.5.3 扫描电镜分析
        2.5.4 EBSD分析
第三章 热挤压对AZ31-CaO镁合金组织和性能的影响
    3.1 CaO添加量对AZ31-CaO合金微观组织的影响
        3.1.1 CaO添加对相的影响
        3.1.2 CaO添加对AZ31-CaO合金均匀化前后组织的影响
    3.2 CaO含量对挤压态AZ31-CaO合金微观组织和力学性能的影响
        3.2.1 微观组织
        3.2.2 室温拉伸性能
        3.2.3 不同CaO含量下AZ31-CaO合金的织构
    3.3 不同挤压温度下AZ31-CaO合金组织和性能的影响
        3.3.1 微观组织
        3.3.2 室温拉伸性能
    3.4 不同挤压比下AZ31-CaO合金的微观组织和力学性能
        3.4.1 微观组织
        3.4.2 室温拉伸性能
    3.5 本章小结
第四章 搅拌摩擦加工对AZ31-CaO合金组织和性能的影响
    4.1 不同转速下AZ31-CaO合金的微观组织和力学性能
        4.1.1 微观组织
        4.1.2 室温力学性能
    4.2 不同CaO含量下AZ31-CaO合金的微观组织和力学性能
        4.2.1 微观组织
        4.2.2 室温力学性能
    4.3 本章小结
第五章 AZ31-CaO合金耐腐蚀行为研究
    5.1 电化学腐蚀分析
        5.1.1 极化曲线分析
        5.1.2 电化学阻抗谱
    5.2 AZ31-CaO浸泡自腐蚀分析
        5.2.1 微观形貌
        5.2.2 耐蚀性分析
    5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士期间研究成果
致谢



本文编号：2899204