热处理对ZM51镁合金导电性能及力学性能的影响
发布时间：2021-01-06 04:08
航空航天、电子通信、轨道交通等领域对电磁屏蔽结构件轻量化需求日益迫切,镁合金密度低、比强度高、结构致密、导电性能和电磁屏蔽性能优良,作为一种潜在的电磁屏蔽结构材料备受关注。镁合金材料的电磁屏蔽性能与其电导率的变化息息相关,因此开展镁合金材料导电性能的研究具有重要的理论参考和工程应用意义。本文以高比强高导热Mg-5 wt.%Zn-1 wt.%Mn（ZM51）镁合金材料为研究对象,利用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）、电导率测试以及力学性能测试等组织与性能分析测试手段,研究了溶质原子对镁合金导电性能的影响机理;分析了溶质原子以及位错和第二相对ZM51镁合金导电性能的影响规律;总结了不同时效制度对工业生产的大截面尺寸ZM51镁合金的导电性能和力学性能的影响。主要结果如下:（1）通过制备相同原子百分比的Mg-Al、Mg-Zn、Mg-Y二元合金,发现镁合金的导电性能取决于溶质原子半径同基体原子半径的差,溶质原子同基体的原子半径差值越小,造成的基体晶格畸变量越小,合金电导率越高。（2）对ZM51镁合金进行均匀化热处理以及T5单级和双级、...
【文章来源】：北京有色金属研究总院北京市
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２金属电阻率测量装置［１７］??
Ｍｇ－Ｚｎ系合金具有良好的时效强化特性，具有高的屈服强度和抗蠕变性能，同时??具有易加工性和可焊接性［３ＭＩ］〇Ｚｎ是密排六方结构，与Ｍｇ晶体结构相同，根据Ｍｇ－Ｚｎ??二元相图［４］（图１．３）可知，Ｚｎ在镁基体中最大固溶度为６．２?ｗｔ．％。并且随着温度下??降，固溶度快速下降。因此，固溶强化以及时效强化可作为Ｍｇ－Ｚｎ合金的强化方式。??Ａｔｏｍｉｃ?Ｉ’ｅｒｃｅｎｌ?Ｚｉｎｃ??＾?０????１０??２０＾?３０?？０?ＳＯ?Ｂ，°?＾?＾??ｅＷｃ??Ｉ?＼?；?４Ｈ±ｔ％?＼?．?４Ｉ？Ｍ＊Ｃ??ａ?｜?＼?ｌ＿３Ｍ！ｉＬＹ??？??３４０±１＊Ｃ?■?？４７±ｌ＊ｃ?，?ｈ?９０４??卜?／?｜?ｆｊ??Ｗ?Ｉ?＾?ｅ＊??ｚｏｏ－?ａ?ＵｆＺｎ－＾５＾?Ｒ－，５??ｉ?：?５?＊??？？??Ｄ??＂??ｌｏｏ－?＇?Ｓ??？?？？??１?？！??Ｊ?Ｎ??！?（?Ｍ??（??ｏ?■丨?Ｉ?ｓ??〇?１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０?ＢＯ?？０?１００??Ｍｇ?Ｗｅｉｇｈｌ?Ｐｅｒｃｅｎｔ?Ｚｉｎｃ?Ｚｎ??图１．３?Ｍｇ－Ｚｎ二元相图Ｗ??Ｍｇ－Ｚｎ二元合金铸造时由于流动性差会造成显微疏松，并且合金热裂倾向大且细??化晶粒困难［３２］，因此不能单独作为结构件来使用
ＥｒＭｆ〇ｙ?ｋｅＶ??图３．２二元合金铸态元素面分布图（ａ）Ｍｇ－Ｚｎ；?（ｂ）Ｍｇ－Ａｌ；?（ｃ）Ｍｇ－Ｙ??对熔炼的三种铸态合金进行了?ＸＲＤ物相分析，结果如图３．３所示。从衍射图谱??中可以看出，三种合金铸态组织主要由ａ－Ｍｇ基体及相对应的共晶组织组成，其中??ＸＲＤ衍射图谱中Ｍｇ－Ｚｎ的Ｍｇ７Ｚｎ３相所对应的衍射峰较强，而Ｍｇ－Ａｌ的Ｍｇｌ７Ａｌｌ２相??以及Ｍｇ－Ｙ的Ｍｇ２４Ｙ５相所对应的衍射峰较弱。同时，在Ｍｇ－Ｙ的衍射图谱中在２９．７°??２３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]变温等通道角挤压对Mg-Zn-Mn合金组织与性能的影响[J]. 李浩,宋言红,唐馨. 热加工工艺. 2017(23)
[2]Mg-Zn-Mn合金和Mg-Zn-Ca合金的组织及耐蚀性比较[J]. 冯宇飞,宋义全,安玥. 热加工工艺. 2017(06)
[3]Sn对时效态ZM61镁合金高温力学性能的影响[J]. 唐甜,张丁非,孙静,胡光山,胥钧耀,潘复生. 材料工程. 2016(11)
[4]Mg-Zn-Mn合金的铸态组织及耐腐蚀性[J]. 冯宇飞,宋义全,安玥. 金属热处理. 2016(10)
[5]重庆将成世界级变形镁合金深加工基地[J]. 特种铸造及有色合金. 2016(10)
[6]AZ80+Ce镁合金轮毂成形过程中的组织演变[J]. 宗星星,方敏,于海涛,李伟刚. 热加工工艺. 2016(07)
[7]稀土镁合金研究与应用进展[J]. 曾小勤. 稀土信息. 2016(02)
[8]多方向锻造Mg-Zn-Mn合金的组织与性能的研究[J]. 龚旭,胡钰昊,周世杰,黄楠. 热加工工艺. 2015(09)
[9]Enhanced Electromagnetic Interference Shielding of Mg–Zn–Zr Alloy by Ce Addition[J]. Xian-Hua Chen,Li-Zi Liu,Juan Liu,Fu-Sheng Pan. Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2015(04)
[10]Ce和均匀化对Mg-2.0Zn-1.0Mn镁合金组织和性能的影响[J]. 李权,彭建,蒋显全,刘文君,程仁菊,潘复生. 功能材料. 2014(S2)
博士论文
[1]高导热Mg-Zn-Mn合金及其性能研究[D]. 袁家伟.北京有色金属研究总院 2013
[2]Mg-Zn-Mn系变形镁合金强化机理研究[D]. 石国梁.重庆大学 2011
硕士论文
[1]医用Mg-Zn-Mn合金的制备及复合强化工艺与性能研究[D]. 李浩.西南交通大学 2017
[2]细晶粒Mg-5Zn-1Mn-xSn镁合金板材组织、性能及焊接行为研究[D]. 佘庆元.湖南大学 2016
[3]热处理及稀土元素对Mg-Zn-Zr镁合金电磁屏蔽性能的影响[D]. 刘娟.重庆大学 2013
本文编号：2959903
【文章来源】：北京有色金属研究总院北京市
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２金属电阻率测量装置［１７］??
Ｍｇ－Ｚｎ系合金具有良好的时效强化特性，具有高的屈服强度和抗蠕变性能，同时??具有易加工性和可焊接性［３ＭＩ］〇Ｚｎ是密排六方结构，与Ｍｇ晶体结构相同，根据Ｍｇ－Ｚｎ??二元相图［４］（图１．３）可知，Ｚｎ在镁基体中最大固溶度为６．２?ｗｔ．％。并且随着温度下??降，固溶度快速下降。因此，固溶强化以及时效强化可作为Ｍｇ－Ｚｎ合金的强化方式。??Ａｔｏｍｉｃ?Ｉ’ｅｒｃｅｎｌ?Ｚｉｎｃ??＾?０????１０??２０＾?３０?？０?ＳＯ?Ｂ，°?＾?＾??ｅＷｃ??Ｉ?＼?；?４Ｈ±ｔ％?＼?．?４Ｉ？Ｍ＊Ｃ??ａ?｜?＼?ｌ＿３Ｍ！ｉＬＹ??？??３４０±１＊Ｃ?■?？４７±ｌ＊ｃ?，?ｈ?９０４??卜?／?｜?ｆｊ??Ｗ?Ｉ?＾?ｅ＊??ｚｏｏ－?ａ?ＵｆＺｎ－＾５＾?Ｒ－，５??ｉ?：?５?＊??？？??Ｄ??＂??ｌｏｏ－?＇?Ｓ??？?？？??１?？！??Ｊ?Ｎ??！?（?Ｍ??（??ｏ?■丨?Ｉ?ｓ??〇?１０?２０?３０?４０?５０?６０?７０?ＢＯ?？０?１００??Ｍｇ?Ｗｅｉｇｈｌ?Ｐｅｒｃｅｎｔ?Ｚｉｎｃ?Ｚｎ??图１．３?Ｍｇ－Ｚｎ二元相图Ｗ??Ｍｇ－Ｚｎ二元合金铸造时由于流动性差会造成显微疏松，并且合金热裂倾向大且细??化晶粒困难［３２］，因此不能单独作为结构件来使用
ＥｒＭｆ〇ｙ?ｋｅＶ??图３．２二元合金铸态元素面分布图（ａ）Ｍｇ－Ｚｎ；?（ｂ）Ｍｇ－Ａｌ；?（ｃ）Ｍｇ－Ｙ??对熔炼的三种铸态合金进行了?ＸＲＤ物相分析，结果如图３．３所示。从衍射图谱??中可以看出，三种合金铸态组织主要由ａ－Ｍｇ基体及相对应的共晶组织组成，其中??ＸＲＤ衍射图谱中Ｍｇ－Ｚｎ的Ｍｇ７Ｚｎ３相所对应的衍射峰较强，而Ｍｇ－Ａｌ的Ｍｇｌ７Ａｌｌ２相??以及Ｍｇ－Ｙ的Ｍｇ２４Ｙ５相所对应的衍射峰较弱。同时，在Ｍｇ－Ｙ的衍射图谱中在２９．７°??２３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]变温等通道角挤压对Mg-Zn-Mn合金组织与性能的影响[J]. 李浩,宋言红,唐馨. 热加工工艺. 2017(23)
[2]Mg-Zn-Mn合金和Mg-Zn-Ca合金的组织及耐蚀性比较[J]. 冯宇飞,宋义全,安玥. 热加工工艺. 2017(06)
[3]Sn对时效态ZM61镁合金高温力学性能的影响[J]. 唐甜,张丁非,孙静,胡光山,胥钧耀,潘复生. 材料工程. 2016(11)
[4]Mg-Zn-Mn合金的铸态组织及耐腐蚀性[J]. 冯宇飞,宋义全,安玥. 金属热处理. 2016(10)
[5]重庆将成世界级变形镁合金深加工基地[J]. 特种铸造及有色合金. 2016(10)
[6]AZ80+Ce镁合金轮毂成形过程中的组织演变[J]. 宗星星,方敏,于海涛,李伟刚. 热加工工艺. 2016(07)
[7]稀土镁合金研究与应用进展[J]. 曾小勤. 稀土信息. 2016(02)
[8]多方向锻造Mg-Zn-Mn合金的组织与性能的研究[J]. 龚旭,胡钰昊,周世杰,黄楠. 热加工工艺. 2015(09)
[9]Enhanced Electromagnetic Interference Shielding of Mg–Zn–Zr Alloy by Ce Addition[J]. Xian-Hua Chen,Li-Zi Liu,Juan Liu,Fu-Sheng Pan. Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2015(04)
[10]Ce和均匀化对Mg-2.0Zn-1.0Mn镁合金组织和性能的影响[J]. 李权,彭建,蒋显全,刘文君,程仁菊,潘复生. 功能材料. 2014(S2)
博士论文
[1]高导热Mg-Zn-Mn合金及其性能研究[D]. 袁家伟.北京有色金属研究总院 2013
[2]Mg-Zn-Mn系变形镁合金强化机理研究[D]. 石国梁.重庆大学 2011
硕士论文
[1]医用Mg-Zn-Mn合金的制备及复合强化工艺与性能研究[D]. 李浩.西南交通大学 2017
[2]细晶粒Mg-5Zn-1Mn-xSn镁合金板材组织、性能及焊接行为研究[D]. 佘庆元.湖南大学 2016
[3]热处理及稀土元素对Mg-Zn-Zr镁合金电磁屏蔽性能的影响[D]. 刘娟.重庆大学 2013
本文编号：2959903
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