Mg-6Zn-xTi合金及其半固态组织与性能的研究

题名	Mg-6Zn-xTi合金及其半固态组织与性能的研究
作者	杨健长
导师	黄晓锋 ; 王松海
答辩日期	2018
学位名称	硕士
关键词	Mg-6Zn-xTi合金显微组织力学性能热处理半固态
摘要	镁合金具有密度小、比强度高、铸造性能佳、可再生等优点,目前在汽车行业、航天航空行业、电子通讯行业以及兵工领域得到广泛的应用。本文采用金属型铸造制备Mg-6Zn-xTi（x=0%,0.3%,0.5%,0.8%）镁合金,并通过光学显微镜（OM）、X射线衍射（XRD）和扫描电镜（SEM）研究Ti含量的变化对合金微观组织的影响,并采用万能力学试验机以及维氏硬度计等手段测试并研究了Mg-6Zn-xTi合金的力学性能。合金半固态非枝晶组织应用等温热处理技术来制备,分析合金非枝晶组织的演变过程以及Ti含量的变化对Mg-6Zn半固态组织的影响,并探讨其中的规律。通过实验可知,Mg-6Zn合金主要由α-Mg+MgZn2两种共晶相组成;随着0.3%的Ti的加入,Mg-6Zn-0.3Ti合金的共晶相转变为α-Mg+MgZn2+TiZn16+TiZn3相;当Ti含量增加到0.5%时,Mg-6Zn-0.5Ti合金的共晶相主要由α-Mg+MgZn2+TiZn16相组成;继续增加Ti含量至0.8%时,Mg-6Zn-0.8Ti合金的共晶相转变为α-Mg+MgZn+TiZn16+Mg7Zn3相。随着Mg-6Zn-xTi合金中Ti所占比重的升高,Mg-6Zn-xTi合金的抗拉强度及伸长率均显示了先增加后下降的趋势,且Mg-6Zn-0.5Ti合金具有最高的抗拉强度和伸长率,其抗拉强度和伸长率分别为212MPa和11.2%。此外,Mg-6Zn-xTi合金的硬度也随着Ti含量的增加呈现先上升后下降的趋势,且Mg-6Zn-0.5Ti合金具有最高硬度值,硬度值为62.94HV。通过对合金拉伸断口的分析可知,Mg-6Zn-xTi合金的断裂方式主要分为两种,即准解理断裂和解理断裂。综合考虑实验合金力学性能,本文选择Mg-6Zn-0.5Ti合金进行热处理实验,其热处理工艺为:固溶处理340℃+12h,时效处理160℃+10h、20h、30h、40h、50h。热处理其抗拉强度最高达到308MPa,硬度最高可达到77.69HV。Mg-6Zn-0.5Ti合金热处理后的断裂方式主要为解理断裂。等温热处理实验过程中,Mg-6Zn合金半固态非枝晶组织受Ti元素的含量变化影响较大。Mg-6Zn二元合金的最佳半固态工艺为580℃+30min,此时合金的颗粒尺寸、形状因子以及固相率分别为71μm、1.6以及64.5%。Mg-6Zn-0.3Ti合金的最佳半固态工艺为590℃+30min,此时合金的颗粒尺寸、形状因子以及固相率分别为60μm、1.2以及64.0%。Mg-6Zn-0.5Ti合金的最佳半固态工艺为600℃+40min,此时合金的颗粒尺寸、形状因子以及固相率分别为59μm、1.2以及65.0%。Mg-6Zn-0.8Ti合金的最佳半固态工艺为610℃+40min,此时合金的颗粒尺寸、形状因子以及固相率分别为70μm、1.4以及69.0%。
页数	59
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语种	中文
收录类别	CNKI
中图分类号	TG146.22
文献类型	学位论文
条目标识符	https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/94044
专题	兰州理工大学
作者单位	兰州理工大学
第一作者单位	兰州理工大学
推荐引用方式 GB/T 7714	杨健长. Mg-6Zn-xTi合金及其半固态组织与性能的研究[D],2018.