Mg-Al-Zn合金组织、性能和断裂行为研究.pdf

兰州理工大学
硕士学位论文
Mg-Al-Zn合金组织、性能和断裂行为研究
姓名:朱凯
申请学位级别:硕士
专业:材料物理与化学
指导教师:黄晓锋
20090401
摘要和是最早的镁合金合金化元素,一直以来都是镁合金中既经济又有效的强化元素,正是由于..系合金具有较低的成本和较好的铸造性能,而在现代工业中得到了广泛的应用。本文以..三元合金为基础,利用光学显微镜、湎哐苌湟恰⒌缱犹秸搿⑸璧缱酉晕⒕等分析手段,研究了添加不同含量及比例的和后,合金铸态和热处理条件下的显微组织、力学性能烨慷取⑸斐ぢ省⒍厦媸账趼省⒍裂行为等谋浠媛伞Q芯康闹饕D康闹荚谖狹瓵甖辖鸬慕徊研究开发提供理论和实践依据。、。和的成分配比决定着合金的相组成。经过固溶处理,,晶界更加清晰。时效处理后部分化合物相又重新在晶界析出。..合金力学性能测试结果发现,当和的加入量均为ナ保辖鸬牧ρ阅芙虾谩V.%的抗拉伸强度为却砗笄慷却锏含有腗%合金的塑性较为理想,%。热处理后塑性又有提高,伸长率和断面收缩率达到%。断口形貌照片显示,塑性较好的合金如断裂主要特征为较小的解理刻面和由解理台阶形成的发达的河流花样组成。等塑性较差的合金主要为沿晶断裂,断口中几乎看不到解理河流花样,显得非常杂乱。关键词:—穁辖穑晃⒐圩橹涣ρ阅埽欢狭研形相、百.%和兰州理工大学硕士学位论文
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作者签名:铱钆琢凯日期:卅年日期。砷年日期:砷年导师签名:蒸占具兰州理工大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明∥月学位论文版权使用授权书日本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文作者签名:法律后果由本人承担。分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。/
。过龈裂第一章镁及镁合金蹦§适【镁的特点镁合金是迄今在工程中应用的最轻的金属结构材料之一,与其它金属材料相比,镁合金有很多突出的优点:密度小,是所有结构金属中密度最小的一种;熔点低;容易进行热加工,且能耗较低;用作结构件时具有质量轻、比强度高、减振、抗冲击性能好、易切削加工和不易老化等优点;具有良好的导热性,无磁、电磁屏蔽能力强、在受到冲击和摩擦时不会产生火花、阳极氧化着色能力强;镁粉在燃烧时可放出耀眼的白光并产生大量的热量;还原性强,可用于提取活性金属【;最重要的是,可以与其它不同种的金属元素形成一系列具有各种优异性能的合金。而且随着近年来交通运输工具降低能耗和环境保护要求的增强,镁合金已成为汽车工业、航天航空等领域减轻重量,降低能耗的理想材料【】。所有的这些优点将使镁合金成为未来重要的民用、商用乃至军用轻质金属材料。寮钔两鹗簦哂忻芘帕骄褰峁梗缤.,所示。的晶体结构滑移系少,是导致镁合金加工性能较差的原因之一。在室温下变形只有基面产生滑移,滑移系数目只有觯鳤滑移系数目是觥杉鸐乃苄允呛艿偷摹C炯懊竞辖鹪诘臀孪变形是比较困难的,当温度升高到嬉陨鲜保捎诰逯谢瓶梢允现,所以使的塑性得到了很大提高,。纯的一些物理性能见表【。是图镁的晶体结构\兰州理工大学硕上学位论文、【盯【.俊緄【】。
镁的合金化荼Α昀軿兰昀￡:曼澡Γ篿竺巴性质温度数值原子序数相对原子质量多晶镁弹性模量多晶镁泊松比多晶镁热膨胀系数热容热导率由表可以看出,金属密度小,比痬低很多;室温时的热膨胀系数较大,超过/的一倍,也高过/;弹性模量在常用金属中间也是最低的氖滴;比弹性模量痯/脖華痯·痝汀的化学性能活泼,固态在潮湿空气中很容易氧化,熔融也可在空气中强烈燃烧。在空气中也能形成有保护性的氧化膜,但这种膜很脆而且不致密,远不如铝合金氧化膜坚实,所以的耐腐蚀性较差。的一个突出优点就是其性能可以用合金化的方式来加以改善。的合金化元素主要有、、、、、、稀土元素以及其它元素等。它们在中的强化机制主要是固溶强化、析出强化和细晶强化。合金元素可以在金属中固溶,是合金化的重要手段,也是固溶强化和析出强化的基础。因此清楚各种合金元素在中的固