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《mgal系合金晶粒細(xì)化劑的研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、Mg—AI系合金晶粒細(xì)化劑的研究摘要作為結(jié)構(gòu)材料，鎂合金由于其密度小、比強(qiáng)度高而具有廣闊的應(yīng)用前景，并引起材料界愈來愈多的關(guān)注和工程科技工作者的研究興趣。其中，鎂合金晶粒組織的微細(xì)化是目前研究的熱點(diǎn)問題之一。對鎂合金而言，添加晶粒細(xì)化劑是一種重要的晶粒細(xì)化方法。在本課題組前期研究的基礎(chǔ)上，本文開發(fā)了兩種用于Mg-A1合金晶粒細(xì)化的中間合金型細(xì)化劑：A1．A14C3／TiC中間合金和AJ—A14C3／SiC中間合金；通過x-射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、電子探針微成分分析儀(EPMA)、高倍視頻顯微鏡(HsvM)等儀器手段，研究了這兩種中間合金
2、的相組成、微觀組織，以及對Mg．AI合金的晶粒細(xì)化行為；在生產(chǎn)條件下研究了晶粒細(xì)化對Mg—A1合金耐腐蝕性能的影響：并探討了Mg-A1合金細(xì)化過程中的細(xì)化極限。x．射線衍射分析結(jié)果表明，A1．A14C3／TiC中間合金的組成相除a-AI外，其余主要為TiC和A14C3。SEM分析發(fā)現(xiàn)，TiC顆粒在低倍下呈疏松型的團(tuán)聚現(xiàn)象，但在高倍下是相互分離的，或者由幾個TiC顆粒組成一個小團(tuán)簇，顆粒尺寸小于1；am，且在基體上的分布較均勻。結(jié)合文獻(xiàn)認(rèn)為，A14C3相主要存在于TiC顆粒的表面，形成過渡層。以AZ31和AZ61兩種鎂合金作為細(xì)化對象，檢驗(yàn)了A1．A14C3／
3、TiC中間合金的細(xì)化效果。結(jié)果表明，加入該中間合金以后，鎂臺金的晶粒組織得到明顯細(xì)化。分析認(rèn)為，TiC和A14C3組成的復(fù)合相在Q．Mg的凝固過程中起到異質(zhì)形核基底的作用是導(dǎo)致細(xì)化的主要原因。經(jīng)過細(xì)化處理以后，AZ61合金的耐腐蝕性能顯著改善，使用壽命提高約2倍。作者認(rèn)為，耐腐蝕性能的改善主要有兩方面的原因：a．加入AI．A14C3／TiC中間合金虬后，提高了口相的體積含量，使得p相形成網(wǎng)狀，起到了保護(hù)作用：b．由于細(xì)化了o-Mg晶粒，使得溶質(zhì)在晶粒內(nèi)部的分布更加均勻，降低了晶粒內(nèi)部的電位差，減少了晶粒內(nèi)部的均勻腐蝕傾向。A1．A14C3／SiC中間合金的組
4、成相除Q．A1外，其余主要為SiC顆粒、A14C3相和單質(zhì)Si。SiC顆粒表面形態(tài)粗糙，這是由于SiC與Al的反應(yīng)首先從表面開始，并逐步消耗SiC造成的。SiC顆粒與AI液反應(yīng)生成一部分微小的AhC3顆粒附著在SiC的表面，形成A14C3過渡層。SiC顆粒在基體上均勻分布，顆粒的尺寸在51．tm．10Itm之間。以AZ31、AZ63、AZ91三種中間合金作為細(xì)化對象，檢驗(yàn)了Al—A14C3／SiC中間合會的細(xì)化效果。細(xì)化實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，加入A1．A14C3／SiC中間合金后。Mg．AI合金的晶粒尺寸大大減小。EPMA分析結(jié)果表明，由SiC和A14C3組成的復(fù)合
5、相在n—Mg的凝固過程中可以作為異質(zhì)形核基底，這種復(fù)合相的大量引入，提高了形核率，從而最終細(xì)化了Mg-A1合金的晶粒組織。細(xì)化實(shí)驗(yàn)結(jié)果還表明，細(xì)化過程中存在細(xì)化極限現(xiàn)象，即當(dāng)中間合金加入量達(dá)到一定程度以后，晶粒尺寸不再隨中間合金加入量的增加而繼續(xù)減小。作者認(rèn)為，存在這種現(xiàn)象有兩方面的原因：a．形核過程中所需的能量起伏不足以提供足夠的能量使得所有外來基底形核：b．凝固過程的結(jié)晶潛熱導(dǎo)致熔體局域溫度過高，造成已經(jīng)形成的晶核被熔化。關(guān)鍵詞：Mg-A1合金，晶粒細(xì)化，A14C3，TiC，SiCIISTUDYONTHEGRAINREFINERSFORMg-AlBASE
6、DALLOYSABSTRACTMagnesiumalloysareofgreatpotentialasstructuralmaterialsfortheirmanyappreciatedproperties，suchaslowdensity,hie)specificstrength，etc．a(chǎn)ndareattractingmore．a(chǎn)ndmorematerialsdesignersandscientificresearchers．Amongtheresearchissuesconcerningmagnesiumalloys，thegrainrefmement
7、isoneofthehottestfields．Formagnesium，theadditionofgrainrefinerisoneofthemostimportantmethodstoobtainfmegrainstructures．BasedonpreviousachievementsbyOUrgroup，twonewkindsofgrainrefineraredevelopedforthegrainrefinementofMg-AIbasedalloysinthepresentwork．OneisAI·AhC3／TiCmasteralloy,andt
8、heotherisAhC3／SiC-A1master
