高压低温烧结AZ91镁合金晶粒细化及其力学性能研究

发布时间：2017-12-08 03:11

本文关键词：高压低温烧结AZ91镁合金晶粒细化及其力学性能研究

【摘要】：镁及其合金由于其比强度、比刚度高，，超低的密度，热成型性好，良好的阻尼性能，良好的电磁屏蔽等优点，使其在汽车、电器、电子、运输、航天和国防工业领域具有着相当重要的作用和宽广的应用前景。然而，镁合金较差的绝对力学性能制约了其在高端领域的应用。镁及其合金的晶体为密排六方结构，晶粒细化可以改善其综合力学性能。本实验采用工业上常用的AZ91镁合金铸锭为研究对象，机械磨削制取AZ91镁合金粉末。利用高压低温烧结法制备组织致密均匀、晶粒细小的AZ91镁合金。本文采用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜等测试分析方法，研究高压低温烧结过程中AZ91镁合金的显微组织演变过程，探究其在高压低温烧结过程中的动态再结晶和晶粒细化及长大机理，并分析了不同烧结时间对AZ91烧结体的致密度与硬度的影响。在1200MPa，300℃下高压低温烧结相比于冷压+高温烧结，烧结体晶粒明显细化，并且晶界处弥散分布着大量尺寸细小的颗粒状β-Mg17Al12相。合金中细小的晶粒与第二相随着烧结时间的延长而逐渐长大；当烧结时间延长到48h后，烧结体完成烧结，平均晶粒尺寸大小约为10μm。在高压低温烧结中，烧结时间对烧结合金的致密度与硬度有着显著的影响。镁合金粉末在1200MPa，300℃下高压低温烧结1h后，烧结体致密度有很大提高，但是颗粒间仍未发生冶金结合；烧结体致密度与烧结时间有着一定的正比关系，当烧结时间延长到48h后，烧结体致密度达到99.5%，与铸态时相比，高压低温烧结法制备的合金，其显微硬度达从81.6HV提高到103HV。本文采用高压低温烧结制备了高硬度的细晶镁合金，希望对回收利用工业镁合金废屑供一种方法，并且为拓展高性能镁合金研究思路的提供一种新途径。
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TF125.22;TG146.22

【参考文献】

中国期刊全文数据库前10条

1 刘静安;;镁合金加工技术的发展趋势与开发应用前景[J];四川有色金属;2005年04期

2 白丽华,马宏声,田宝森,张谦;雾化沉积Mg-Zn-Zr合金的制备及其性能[J];材料工程;1992年S1期

3 张丁非;赵霞兵;石国梁;齐福刚;;Zn含量及热处理对Mg-Zn-Mn变形镁合金显微组织和力学性能的影响[J];稀有金属材料与工程;2011年03期

4 金亚旭;田玉明;闫时建;华林;;K_2Ti_6O_(13)/AZ91D镁基复合材料的组织及耐蚀性能[J];稀有金属材料与工程;2011年07期

5 李祖德;李松林;赵慕岳;;20世纪中、后期的粉末冶金新技术和新材料(1)——新工艺开发的回顾[J];粉末冶金材料科学与工程;2006年05期

6 李祖德;;粉末冶金内涵百年演变[J];粉末冶金材料科学与工程;2012年03期

7 王仲民,周怀营,成钢,顾正飞,朱敏;机械球磨对烧结形成Mg_2Ni相的影响[J];粉末冶金技术;2005年01期

8 王珩;胡连喜;陈先觉;王尔德;;高能球磨制备纳米晶镁合金粉末的研究[J];粉末冶金技术;2008年06期

9 蔡叶,苏华钦;SiC_P/AZ80镁基复合材料的界面与断口特征[J];复合材料学报;1997年02期

10 胡程;王燕民;;机械法制备超细氧化铝粉体及其在ZTA陶瓷上的应用[J];硅酸盐学报;2009年10期