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碱土元素锶、钙对AZ91镁合金铸态组织和性能的影响

作者：胡文俊 Publish: 2007-9-27 Hits:-

【中文题名】

碱土元素锶、钙对AZ91镁合金铸态组织和性能的影响

【英文题名】

Effects of Strontium and Calcium Additions on the Microstructures and Mechanical Properties of As-cast AZ91 Magnesium Alloy

【学科专业】

材料加工工程

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2007-9-27

【中关键词】

AZ91镁合金,钙,锶,显微组织,力学性能,

【英关键词】

AZ91 Magnesium alloys,Strontium,Calcium,Microstructure,Mechanical properties,

【分类导航】

工业技术>金属学与金属工艺>金属学与热处理>合金学与各种性质合金>特种工艺性质合金>铸造合金

【论文摘要】

镁合金具有密度小、比强度和比刚度高、良好的机加工性能等优点,近年来成为汽车、电子等行业的首选轻质结构材料。Mg-Al系合金中的AZ91合金具有优异的铸造工艺性能,且成本低廉,是目前工业中应用最广泛的铸造镁合金。但在该系合金上进行改良的合金大多具有强度有限、成本偏高、脆化、热裂、粘模加重等缺点,限制了其作为轻质结构材料的应用范围。本文以AZ91合金为基体,碱土族元素Sr和Ca为合金化元素,采用自行研制的熔铸工艺,配制了十多种不同成分的合金。运用金相显微分析(OM)、X射线衍射分析(XRD)、差热分析(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、力学性能试验机等多种分析和测试手段,研究了Sr和Ca对AZ91合金的显微组织形态、凝固特征及力学性能的影响。研究发现,将Sr单独添加到AZ91母合金中,Sr会因固溶而改变α-Mg的晶格常数,添加量超过0.1wt.%时Sr以细块或杆状化合物Al4Sr方式存在于晶界共晶组织。添加Sr元素不能显著提高AZ91镁合金的共晶熔化温度。加Sr的AZ91合金断裂形式为准解理断裂,微裂纹均形成于β/Mg界面或共晶组织内部,并通过晶界的结合薄弱区裂纹得到扩展。适宜的S...

【论文题纲】

摘要	5-6
Abstract	6-10
第1章绪论	10-27
1.1 引言	10
1.2 镁及镁合金的特点	10-14
1.2.1 镁及镁合金的性能	10-11
1.2.2 镁合金的发展及应用	11-14
1.3 本课题的国内外研究现状	14-24
1.3.1 镁合金的熔炼保护技术进展	14-16
1.3.2 镁合金铸造成型技术进展	16-18
1.3.3 镁合金化技术进展	18-24
1.4 本文的研究目的和内容	24-27
1.4.1 锶微量添加对AZ91 合金组织与性能的影响	25-26
1.4.2 钙锶复合添加对AZ91 合金组织与性能的影响	26-27
第2章试验原理及方法	27-33
2.1 工艺路线	27-28
2.2 成分优选方案	28
2.3 合金的制备	28-30
2.3.1 原材料	28-29
2.3.2 熔炼和浇注工艺	29-30
2.4 材料组织分析和性能测试	30-33
2.4.1 显微组织分析	30-31
2.4.2 力学性能测试	31
2.4.3 X射线分析	31-32
2.4.4 差热分析	32
2.4.5 扫描电镜分析	32-33
第3章锶对AZ91 镁合金组织及性能的影响	33-55
3.1 AZ91 基体初生相和共晶组织基本形态	33-34
3.2 锶含量对显微组织及形态的影响	34-40
3.3 锶含量对共晶组织热稳定性的影响	40-41
3.4 锶含量对力学性能的的影响	41-43
3.5 添加锶的镁合金的断裂行为	43-46
3.6 分析和讨论	46-53
3.6.1 J系合金的显微组织结构的形成	46-48
3.6.2 J系合金的断裂机制	48-50
3.6.3 添加锶对AZ91 合金力学性能的影响	50-53
3.7 小结	53-55
第4章锶对加钙AZ91 组织及性能的影响	55-70
4.1 锶含量对显微组织的影响	55-62
4.2 锶含量对共晶组织热稳定性的影响	62-63
4.3 锶含量对力学性能的影响	63-64
4.4 复合添加钙锶镁合金的断裂行为	64-65
4.5 讨论钙和锶复合添加对AZ91 力学性能的影响	65-69
4.6 小结	69-70
结论	70-71
参考文献	71-76
致谢	76-77
附录A（攻读硕士期间所发表的学术论文目录）	77

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.69888



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