Zn对Mg-Al-Ca-Mn镁合金组织性能的影响

发布时间：2021-05-05 16:02

　　随着科学技术的飞速发展,资源有限、环境可持续和能源问题日益严重,对轻量化工业加工的要求也在不断升级。镁及其合金具有高比强度、比刚度,在过去几十年中作为汽车工业中的轻量化部件而备受关注。然而,由于密排六方结构,镁合金在室温下的成形性差、塑性低,严重限制了镁合金的应用。细化晶粒是提高镁合金综合性能的重要手段。镁合金的晶粒细化通常采用两种方法,一种是塑性变形,例如挤压、轧制和搅拌摩擦加工等;另一种是合金化。本文选用高性能低成本Mg-Al-Ca-Mn四元合金为基体合金,通过添加不同含量的Zn元素,综合微合金化和热挤压变形的方法,采用金相观察、扫描电镜及能谱、X-射线衍射分析等相关材料分析及检测手段,较系统地研究合金的微观组织、力学性能和腐蚀行为,得出以下结论:1、Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn-xZn（x=0,0.2,0.4,0.6wt%）合金经挤压后都发生不完全动态再结晶。当Zn含量小于0.4wt%时,由于挤压过程中的动态再结晶和固溶体原子对晶粒生长的抑制作用,Zn的加入导致合金晶粒细化。随着Zn元素的进一步添加,合金中元素含量增大,挤压过程中产生大量的热量,导致晶粒长大。2、Zn元素... 

【文章来源】：江苏理工学院江苏省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 镁及镁合金概述
        1.1.1 镁
        1.1.2 镁合金的应用
    1.2 镁合金的晶粒细化
        1.2.1 塑性变形
        1.2.2 合金化
    1.3 镁合金的腐蚀
    1.4 研究的意义及内容
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 研究内容
第二章 实验材料与实验方法
    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 均匀化处理
        2.3.3 挤压工艺
        2.3.4 搅拌摩擦加工
    2.4 显微组织分析
        2.4.1 金相分析
        2.4.2 扫描电镜分析
        2.4.3 X射线衍射分析
        2.4.4 电子背散射衍射分析
    2.5 室温性能测试
        2.5.1 硬度测试
        2.5.2 拉伸性能测试
    2.6 腐蚀性能测试
        2.6.1 浸泡腐蚀
        2.6.2 电化学腐蚀
第三章 Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn-x Zn合金的组织和性能
    3.1 引言
    3.2 Zn含量对铸态Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn微观组织及力学性能分析
        3.2.1 合金物相分析
        3.2.2 Zn添加对铸态Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn微观组织的影响
        3.2.3 Zn添加对铸态Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn力学性能的影响
    3.3 Zn含量对均匀化Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn微观组织及力学性能分析
        3.3.1 Zn添加对均匀化Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn微观组织的影响
        3.3.2 Zn添加对均匀化Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn力学性能的影响
    3.4 Zn含量对挤压态Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn微观组织及力学性能分析
        3.4.1 Zn添加对挤压态Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn微观组织的影响
        3.4.2 Zn添加对挤压态Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn织构的影响
        3.4.3 Zn添加对挤压态Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn力学性能的影响
    3.5 本章小结
第四章 搅拌摩擦加工对Mg-Al-Ca-Mn-Zn合金组织性能的影响
    4.1 微观组织
    4.2 力学性能
    4.3 本章小结
第五章 Zn含量对挤压态Mg-Al-Ca-Mn合金腐蚀行为的影响
    5.1 宏观腐蚀形貌
    5.2 Mg-1Al-0.3Ca-0.3Mn-x Zn合金的腐蚀速率
    5.3 微观腐蚀形貌
    5.4 极化曲线
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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[2]Mg-Gd-Y系镁合金的腐蚀与防护研究进展[J]. 张帅,李全安,朱宏喜,陈晓亚.  材料保护. 2019(08)
[3]镁合金材料的应用现状及发展趋势研究[J]. 李昀昊.  世界有色金属. 2019(12)
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[5]挤压态Mg-Sn-Ca合金的显微组织、力学及生物腐蚀性能（英文）[J]. 赵朝勇,潘复生,潘虎成.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2016(06)
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本文编号：3170174