时效Mg-Sn-Al合金的微观结构研究

发布时间：2023-02-23 19:13

　　可时效强化Mg-Sn系合金由于其具备发展成为低成本耐热镁合金的潜力,近年来受到了广泛关注。文献报道其析出序列为:过饱和固溶体→GP区→β’(Mg₃Sn)→β(Mg₂Sn)。然而,峰值时效Mg-Sn二元合金中的析出相主要为位于镁基体基面、尺寸粗大的平衡相Mg₂Sn,因此Mg-Sn二元合金的时效硬化效果较低。研究发现添加Al可以显著提高Mg-9.8Sn合金的时效硬化效果,但对于Mg-Sn-Al合金中Mg₂Sn析出相与基体之间的取向关系以及Al元素的分布位置还缺乏系统研究。本文利用HAADF-STEM和EDS-STEM技术系统研究了不同时效阶段Mg-9.8Sn-3Al合金中析出相的类型、尺寸、形貌、与基体之间的取向关系以及Al元素的分布位置,探讨了添加Al细化Mg₂Sn析出相的机制。硬度测试结果表明,添加Al可以显著提高Mg-9.8Sn合金的时效硬化效果,并缩短到达峰值硬度的时间。添加3 wt.%的Al时,200℃时效Mg-9.8Sn-3Al合金的峰值硬度可以达到78 HV,与Mg-...

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【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
1 引言
    1.1 选题背景
    1.2 Mg-Sn系合金时效强化机制
        1.2.1 Mg-Sn合金热处理方式
        1.2.2 第二相析出机制
        1.2.3 第二相强化机制
    1.3 添加合金元素对Mg-Sn系合金组织与性能的影响
        1.3.1 Mg-Sn-Zn合金
        1.3.2 Mg-Sn-Al合金
        1.3.3 Mg-Sn-Si合金
        1.3.4 Mg-Sn-Zn-Al合金
    1.4 Mg-Sn系合金中析出相的研究现状
        1.4.1 Mg-Sn系合金中的析出相的种类及析出序列
        1.4.2 Mg-Sn系合金中Mg2Sn相与基体的取向关系
    1.5 课题主要研究内容
2 实验步骤和方法
    2.1 合金的成分设计
    2.2 合金的制备
    2.3 合金的热处理制度
        2.3.1 固溶处理
        2.3.2 时效处理
    2.4 样品的制备
        2.4.1 金相和扫描电镜样品的制备
        2.4.2 透射电镜样品的制备
    2.5 实验方法
        2.5.1 扫描电子显微镜(SEM)
        2.5.2 透射电子显微镜
    2.6 主要实验设备及型号
3 Mg-Sn-(Al)铸造合金显微组织及性能研究
    3.1 铸态Mg-Sn-(Al)合金的显微组织
    3.2 固溶态Mg-Sn-(Al)合金的显微组织
    3.3 Mg-Sn-(Al)合金时效硬化曲线
    3.4 本章小结
4 Mg-Sn-(Al)合金中析出相的微观结构表征
    4.1 欠时效Mg-Sn-(Al)合金中析出相的微观结构
    4.2 峰值时效Mg-Sn-(Al)合金中析出相的微观结构
    4.3 过时效Mg-Sn-(Al)合金中析出相的微观结构
    4.4 本章小结
5 结论
参考文献
附录
    A.作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录
    B.学位论文数据集
致谢



本文编号：3748581