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合金加工工艺对MgSnZn合金组织性能影响设计

收藏本文 2024-02-05 点赞:11894 浏览:47024 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:镁合金具有密度小,比强度、比刚度高,切削加工性好,易于回收等一系列优点,受到人们极大的关注。Mg-Sn-Zn合金具有抗高温蠕变而且低廉的特性,但其力学性能差阻碍了其进展。目前,对于Mg-Sn-Zn合金的加工工艺及性能的探讨甚少,本论文采取金相、XRD和SEM/EDS等技术和力学性能测试策略,探讨了Sn和Zn含量对铸态、T4态、T6态、热轧态Mg-Sn-Zn合金组织及力学性能的影响,也探讨了不同的热处理和热轧工艺对Mg-Sn-Zn合金组织及力学性能的影响。结果发现:Mg-(5~6)wt.%Sn-(0~2). wt.%Zn合金铸态组织结构为由ɑ-Mg、Mg_2Sn和离异共晶组成的树枝晶。随着Zn和Sn含量的增加,合金的枝晶间距减小,力学性能提升,但Sn含量超过5%时,合金的组织结构发生转变力学性能反而降低。T4处理中,随着固溶温度的增加和固溶时间的延长,枝晶和Mg_2Sn相逐渐消失,同时出现了少量的孪晶组织。Zn元素不仅能够降低合金的熔点,而且还能抑制孪晶组织的产生。T6处理后,Mg_2Sn相重新析出,随着T6处理温度的升高和时间的延长,其分布越来越弥散,提升了合金的抗拉强度,但超过一定的时效时间,合金出现过时效现象。T6处理后孪晶组织依旧有着,Zn元素的加入推动了Mg_2Sn的数量,但抑制了孪晶组织的数量。热轧处理后,合金发生了动态再结晶,同时也发现了很多的孪晶组织和少量的亚晶。随着压下量增加和热轧温度升高,动态再结晶越来越完全,Sn和Zn加入能推动合金发生动态再结晶,同时提升合金的力学性能。三种状态下的合金,轧制后合金的抗拉强度最高,延伸率偏低,而T6处理后合金的综合力学性能较好。关键词:Mg-Sn-Zn合金论文固溶处理论文时效处理论文热轧论文组织论文力学性能论文

    摘要5-6

    Abstract6-11

    第1章 绪论11-21

    1.1 镁及镁合金概述11-12

    1.1.1 镁合金的特点11-12

    1.1.2 镁及镁合金的运用12

    1.2 镁合金的热处理12-15

    1.2.1 镁合金热处理的种类12-14

    1.2.2 镁合金的热处理强化14-15

    1.3 镁合金塑性成形工艺15-18

    1.3.1 轧制15

    1.3.2 镁合金热轧技术15-18

    1.4 Mg-Sn 合金的探讨近况18

    1.5 本实验的探讨背景、探讨内容及探讨目的18-21

    1.5.1 探讨背景18-19

    1.5.2 探讨内容及目的19-21

    第2章 材料的制备与探讨策略21-26

    2.1 材料的制备21-23

    2.1.1 实验材料21

    2.1.2 合金制备21-23

    2.2 探讨策略23-25

    2.2.1 实际成分测定23

    2.2.2 微观结构表征与浅析23-24

    2.2.3 力学性能测试24-25

    2.3 本章小结25-26

    第3章 铸态合金显微组织及性能26-34

    3.1 概述26

    3.2 实验结果26-32

    3.3 讨论32-33

    3.3.1 Sn 和 Zn 对铸态 Mg-Sn-Zn 合金细化作用的浅析32

    3.3.2 二次枝晶间距对铸态 Mg-Sn-Zn 合金强度影响32-33

    3.3.3 Sn 和 Zn 元素对铸态 Mg-Sn-Zn 合金力学性能的影响33

    3.4 本章小结33-34

    第4章 T4 处理后 Mg-Sn-Zn 合金的组织及力学性能34-58

    4.1 固溶工艺的确定34-36

    4.2 固溶处理后 Mg-Sn-Zn 的合金微观组织36-49

    4.2.1 固溶处理后 TZ60 合金的微观组织36-44

    4.2.2 固溶处理工艺对 TZ52 合金组织的影响44-46

    4.2.3 固溶处理工艺对 TZ62 合金组织的影响46-49

    4.3 固溶处理后 Mg-Sn-Zn 合金 X 射线衍射试验结果49-54

    4.3.1 固溶处理后 TZ60 合金的 X 射线衍射试验结果49-52

    4.3.2 固溶处理后 TZ62 合金 X 射线衍射试验结果52-54

    4.4 Mg-Sn-Zn 合金固溶后的显微硬度浅析54-57

    4.5 本章小结57-58

    第5章 T6 处理后 Mg-Sn-Zn 合金的组织和性能58-71

    5.1 时效工艺的确定58

    5.2 时效处理对 Mg-Sn-Zn 合金合金组织的影响58-63

    5.2.1 时效时间和温度对 TZ60 合金组织的影响58-60

    5.2.2 时效时间和温度对 TZ62 合金组织的影响60-63

    5.3 时效处理后 Mg-Sn-Zn 合金 X 射线衍射试验结果63-66

    5.4 时效处理对合金力学性能的影响66-70

    5.4.1 时效处理对 TZ60 力学性能的影响66-69

    5.4.2 时效处理对 TZ62 力学性能的影响69-70

    5.5 本章小结70-71

    第6章 轧制对合金显微组织及性能的影响71-88

    6.1 轧制工艺71

    6.2 TZ52 合金热轧后的显微组织及力学性能71-77

    6.2.1 TZ52 合金热轧后的显微组织71-74

    6.2.2 TZ52 合金热轧后的力学性能74-77

    6.3 TZ62 合金热轧后的显微组织及力学性能77-82

    6.3.1 轧制工艺对 TZ62 合金显微组织的影响77-79

    6.3.2 TZ62 合金热轧后的力学性能79-82

    6.4 TZ60 合金热轧后的显微组织及力学性能82-86

    6.4.1 轧制工艺对 TZ60 合金显微组织的影响82-84

    6.4.2 TZ60 合金热轧后的力学性能84-86

    6.5 本章小结86-88

    结论88-90

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