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《材料微觀結(jié)構(gòu)與性能分析報(bào)告》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、題目擴(kuò)散焊接Mg/Al接頭界面微組織及力學(xué)性能研究學(xué)生姓名XX學(xué)號(hào)開(kāi)課學(xué)院完成時(shí)間：2016年XX月XX日摘要材料分析檢測(cè)技術(shù)，是關(guān)于材料成分、結(jié)構(gòu)、微觀形貌的檢測(cè)技術(shù)及相關(guān)理論基礎(chǔ)的研究，在眾多領(lǐng)域的研究和生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用。本報(bào)告以Mg/Al擴(kuò)散焊接接頭的檢測(cè)分析為例，分別介紹了掃描電鏡（SEM）、X光衍射技術(shù)（XRD）、電子探針（EPMA）等材料微結(jié)構(gòu)表征手段和顯微硬度、斷裂強(qiáng)度測(cè)試等材料力學(xué)性能測(cè)試手段的具體應(yīng)用。關(guān)鍵詞：材料分析；微觀形貌；力學(xué)性能AbstractMaterialanalysisandtestingtechnologyaredetectiontechnologiesan
2、dtheoreticalfoundationsaboutmaterialcomposition,structure,microstructure.Theyarewidelyusedinmanyfieldsofresearchandproduction.ThisreportintroducethedetectionofMg/Aldiffusionbondingjointasanexample,anddiscussestheapplicationprogressofX-raydiffractiontechnologyinmaterialanalysis,suchasSEM,XRD,EPMAwhic
3、hareusedformaterialmicrostructureanalysisandmicrohardness,breakingstrengthwhichareusedformechanicalpropertiestesting.Keywords:materialsanalysis;microstructure;mechanicalproperties1前言在汽車行業(yè)推廣輕質(zhì)材料，有利于結(jié)構(gòu)重量的優(yōu)化，從而降低能源消耗與尾氣排放。鋁和鎂都具有密度低、比強(qiáng)度和比剛度高的特性，因此常用于結(jié)構(gòu)輕量化的研究。鋁在地殼中含量居第三，僅次于氧和硅，具有低密度（2.70g/cm3）、較高的比強(qiáng)度和比剛度
4、、良好的耐腐蝕性、良好的導(dǎo)電性等優(yōu)良性能,其合金在航空航天、汽車、電力行業(yè)等已經(jīng)有廣泛應(yīng)用。鎂在地殼中含量居第八，在宇宙中含量居第九，其密度比鋁更低，僅為1.738g/cm3，是目前工業(yè)化應(yīng)用中最輕的結(jié)構(gòu)金屬材料；比強(qiáng)度和比剛度均高于鋁合金和鋼，在不影響強(qiáng)度和剛度的情況下有助于減輕材料的質(zhì)量；具有良好的減震性和電磁屏蔽能力，在航空航天、汽車、儀表、通訊等行業(yè)有很大潛力[1-2]。隨著鋁、鎂在研究中的深入發(fā)展，單一的鋁和鎂性能已經(jīng)難以滿足實(shí)際應(yīng)用，因此越來(lái)越多研究者關(guān)注鎂鋁異種金屬焊接。鋁鎂焊接連接可以在原有的領(lǐng)域充分發(fā)揮兩種金屬各自的優(yōu)異性能，還可以集多功能于一身的結(jié)構(gòu)材料、功能材料，將運(yùn)用于
5、更多的科學(xué)領(lǐng)域。鋁鎂異種金屬焊接的主要問(wèn)題在于母材材料表面易氧化，電阻率、熱導(dǎo)率、線膨脹系數(shù)較大，易產(chǎn)生脆性的金屬間化合物。鋁鎂異種材料焊接的研究已經(jīng)成為焊接領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)[3-4]。擴(kuò)散焊接是在一定的壓力和溫度下，母材待焊面發(fā)生塑性變形緊密貼合，經(jīng)過(guò)原子擴(kuò)散以達(dá)到冶金結(jié)合的焊接方法[5]。相比熔焊，擴(kuò)散焊接由于對(duì)溫度和壓力的要求不高，不會(huì)產(chǎn)生凝固裂紋及高的變形應(yīng)力等焊接缺陷，在材料的焊接方面具有極大的優(yōu)勢(shì)。但經(jīng)過(guò)原子的擴(kuò)散遷移，在接頭界面附近形成冶金結(jié)合的擴(kuò)散層。這種擴(kuò)散層的組織結(jié)構(gòu)將決定接頭的連接性能，所以采用材料微結(jié)構(gòu)分析方法研究Al/Mg接頭界面微觀組織。采用金相顯微鏡、掃描電鏡
6、觀察擴(kuò)散連接接頭的結(jié)構(gòu)；采用X射線衍射分析、電子探針顯微分析表征接頭成分；采用力學(xué)測(cè)試、硬度測(cè)試接頭性能。探究不同連接溫度、壓力、時(shí)間對(duì)接頭界面組織結(jié)構(gòu)與連接性能的影響，確定最佳的擴(kuò)散連接工藝參數(shù)。本研究對(duì)Al/Mg金屬擴(kuò)散連接在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用推廣有重大意義。1.1材料微觀組織分析方法材料性能的本質(zhì)影響因素是其微觀結(jié)構(gòu)，所以材料微結(jié)構(gòu)分析原理與方法是進(jìn)行材料學(xué)研究的最基本工具。針對(duì)Mg/Al擴(kuò)散焊接接頭界面微組織的檢測(cè)分析，主要用到掃面電鏡（SEM）、X射線衍射（XRD）和電子探針（EPMA）[6]。1.1.1掃描電子顯微鏡掃描電鏡（SEM）是一種利用高能電子束轟擊樣品表面激發(fā)出各種物理信息
7、，通過(guò)對(duì)這些有效信息的搜集、放大、成像，研究材料的微觀組織形貌。掃描電鏡是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，濃縮了電子光學(xué)技術(shù)、真空技術(shù)、精細(xì)機(jī)械結(jié)構(gòu)以及現(xiàn)代計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，能直接利用樣品表面的物質(zhì)特性進(jìn)行微觀成像[7]。掃描電子顯微鏡的出現(xiàn)和不斷完善彌補(bǔ)光學(xué)顯微鏡和透射電子顯微鏡的某些不足，它具備的優(yōu)點(diǎn)是：1）有較高的放大倍數(shù)，20-20萬(wàn)倍之間連續(xù)可調(diào)；2）景深大，視野廣，可立體成像，直接觀察各種試樣凹凸不平表
