Mg-Al基高强度镁合金的制备及其组织和性能研究

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1、Mg-A1基高强度镁合金的制备及其组织和性能研究摘要镁合金是迄今在工程中应用的最轻的结构材料，具有很高的比强度，在汽车，计算机，通讯等领域的应用日益广泛。虽然镁合金有很多优点，但是一般镁合金的强度只有相同工艺制备的铝合金的50～70％之间，而它的韧性和塑性与铝合金的差距更大．虽然有些型号的镁合金的强度也很高，但是其价格也比较昂贵，所以当前镁合金的应用还比较狭窄．因此研制新型的低成本高强度的镁合金对于其扩大应用具有重要的意义。本实验以工业应用中最为广泛的镁合金之一AM50合金为基础，进行微合金化和合金化处理，以期待改善合金的组织形貌及其力学性能。通过熔炼法在AM50合金中添加Ti元

2、素和B元素进行微合金化处理，以及添加Sr元素进行合金化处理制备新型镁合金，用金相观察(Oh0、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量散射光谱(EDS)、显微硬度以及拉伸性能测试等分柝手段，系统地研究微合金化元和合金化制备的新型合金的显微组织和力学性能。研究结果表明，铸态AM50合金的组织由ct-Mg、Mgl7AIl2相和A18Mn5相组成，m、B微合金化细化了晶粒，改善了第二相的大小、形态和分布，使基体的成分更加均匀。n、B的加入，使合金的室温力学性能得到了提高，AM50的抗拉强度最高增加到217MPa，有16％的增幅；AM50的屈服强度最高增加到125MPa，有1

3、4％的增幅，而延伸率并不降低．而sr的合金化，也细化了AM50的晶粒，改善了第二相的大小、形态和分布，使基体的成分更加均匀．由于sr的加入，产生了新的第二相，并对新的第二相进行分析确定为A14sr。Sr的合金化，使合金的室温力学性能得到了提高，抗拉强度提高了24％，而合金S03的屈服强度也提高了22％，但是sr含量超过一定含量材料的塑性降低，由试验分析可知Sr的加入量在O．5％左右其室温的强度和塑性最好．加Sr的合金的屈服强度的提高，主要是因为存在细晶强化和Orowan强化．对Mg-A1．Sr合金进行了热处理，强度提高不明显，而塑性提高。关键词：AM50，A15"fiB，Mg-A

4、I．Sr合金，显微组织，力学性能江苏大学硕士学位论文ABSTRACTThemagnesiumalloys，thelighteststructuralmatedaleverknown,withthehighspecificstrength,areincreasinglyuniversallyusedintheAuto，computcrandcommunications．Manyadvantagesasthemagnesiumalloyshave，theintensityofthecommononeexistsbetween50·70％ofthesamealuminiumalloys

5、ofthecraRworkpreparation,however,itstenacityandplasticityhasbiggerdifferencefromthealuminiumalloys．Althoughsometypesofthemagnesiumalloyshashighintensity,itismuchmoreexpensive．Inthisway,theapplicationofthemagnesiumalloysnOWisnarrowed．Inthiscase，itissignificanttOdevelopthenewotypemagnesiumalloy

6、softhelowcostandhi曲intensity．TheresearchisbasedOntheAM50alloysthemostwidelyusedintheindustry,treatingwiththemicroalloyingandalloyageinhopeofalteringtheorganizingappearanceandthemechanicalproperty．ThroughthesmeltingprocesstheTiandBelementaddedintheAM50alloyingaretreatedwiththemicroalloying，bes

7、ides，theaddedSrelemeutistreatedwiththealloyagetodevelopthenewtypemagnesiumalloys．Theanalysismethod’suchasOM，XRD，SEM，EDS，micmhardnessandtensilepropertiestest,systematicallystudythemicrostructureandmechanicalpropertiesofthenewtypealloysdevelope