合金化和热处理对Mg-Sn合金微观组织和力学性能的影响

发布时间：2024-12-04 23:10

　　镁合金由于其高比强度、高阻尼、低密度等优点,在工程结构材料领域应用广泛,最具代表性的是稀土镁合金体系。稀土镁合金兼具高强度、优良的高温服役性能以及较好的加工成型能力,但稀土元素的高昂成本、资源稀缺性以及不可回收性限制了其应用领域的进一步推广,所以研究非稀土镁合金体系有望突破这一瓶颈。通过合金化、热处理和热塑性变形加工的方法能够改善微观组织形貌,并有效提高合金的力学性能。本文选取了 Mg-Sn-Al/Zn-Ca/Cu合金体系,采用普通铸造法和快速热挤压加工制备了不同成分的合金样品,探究了合金化元素和变形加工对合金微观组织的影响;结合微观组织演变规律探究了铸态合金的热处理工艺;通过TEM和HRTEM研究了挤压合金的微观组织并探究了第二相的内部微观结构及其形成机制。主要结论如下:Mg-4Sn-xA1-0.5Ca(x=1,2,3)(wt.%)合金的主要组成相有 α-Mg、Mg2Sn 和 CaMgSn相。随着A1添加量的增加,晶粒尺寸逐渐减小且第二相的数量增加,铸态合金的抗拉强度、延伸率和硬度值随之提高。对Mg-4Sn-xA1-0.5Ca合金在不同温度下进行固溶+时效处理,固溶于基体的第二相重新析...

【文章页数】：98 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 镁合金研究现状
        1.2.1 稀土镁合金(Mg-RE)
        1.2.2 Mg-Zn-RE合金
        1.2.3 非稀土镁合金(RE-free Mg alloy)
    1.3 先进塑性加工技术
    1.4 研究内容与意义
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 研究意义
第二章 实验方案设计与研究方法
    2.1 实验工艺流程
    2.2 实验测试及分析方法
    2.3 合金成分设计和加工制备
        2.3.1 铸态合金的制备和热处理工艺
        2.3.2 挤压态合金的制备工艺
第三章 铸态Mg-Sn-Al/Zn-Ca合金的微观组织和力学性能研究
    3.1 引言
    3.2 铸态Mg-Sn-Al-Ca合金的微观组织演变规律
    3.3 铸态Mg-4Sn-xAl-0.5Ca合金的力学性能
        3.3.1 铸态Mg-4Sn-xAl-0.5Ca合金的拉伸力学性能
        3.3.2 铸态Mg-4Sn-xAl-0.5Ca合金的硬度
    3.4 固溶+时效热处理对铸态Mg-4Sn-xAl-0.5Ca合金微观组织和力学性能的影响
        3.4.1 固溶态和时效态Mg-4Sn-xAl-0.5Ca合金的微观组织演变
        3.4.2 Mg-4Sn-xAl-0.5Ca合金的时效硬化行为研究
    3.5 铸态Mg-Sn-Zn-Ca合金的微观组织演变规律
    3.6 铸态Mg-4Sn-xZn-0.5Ca合金的力学性能
        3.6.1 铸态Mg-4Sn-xZn-0.5Ca合金的拉伸力学性能
        3.6.2 铸态Mg-4Sn-xZn-0.5Ca合金的硬度
    3.7 固溶+时效热处理对铸态Mg-4Sn-xZn-0.5Ca合金微观组织和力学性能的影响
        3.7.1 固溶态和时效态Mg-4Sn-xZn-0.5Ca合金的微观组织演变
        3.7.2 Mg-4Sn-xZn-0.5Ca合金的时效硬化行为研究
    3.8 本章小结
第四章 铸态和挤压态Mg-Sn-Al-Cu合金的微观组织和力学性能研究
    4.1 引言
    4.2 Mg-6Sn-1Al-xCu(x=0.5,1,2) (wt.%)合金微观组织演变规律
    4.3 Mg-6Sn-1Al-xCu(x=0.5,1,2) (wt.%)合金的力学性能
    4.4 本章小结
第五章 挤压态Mg-Sn-Zn/Al-Ca合金微观组织及力学性能研究
    5.1 引言
    5.2 挤压态Mg-Sn-Zn-Ca合金微观组织演变规律
    5.3 挤压态Mg-Sn-Zn-Ca合金的力学性能
    5.4 挤压态Mg-Sn-Zn-Ca合金中的位错与层错缺陷
    5.5 挤压态Mg-Sn-Al-Ca合金微观组织演变规律
    5.6 挤压态Mg-Sn-Al-Ca合金的力学性能
    5.7 CaMgSn相的内部结构及其形成机制分析
    5.8 本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢
附录



本文编号：4014327