Mg-3.5Y-0.8Ca-0.5Zr力学性能自然时效冷轧固溶处理硕士论文.doc

新型镁合金Mg-3.5Y-0.8Ca-0.5Zr力学性能的研究材料物理与化学， 2011， 硕士【摘要】 随着世界上能源危机的爆发,汽车飞机等耗能机器对材料的轻质高强度的要求越来越突出,镁合金已悄然成为各国材料研发的焦点。本文采用光学显微镜观察Mg-3.5Y-0.8Ca-0.5Zr镁合金的显微组织,并通过扫描电镜、能谱分析确定了合金在铸态以及经过自然时效、固溶处理、冷轧、冷轧后固溶处理等状态下的形貌和各元素的分布,用拉伸试验机测试了各个状态合金的力学性能,研究显示：(1)向Mg-3.5Y-0.8Ca阻燃镁合金中添加0.5wt%Zr,Zr代替Mg进行异质形核,细化了晶粒,而稀土元素极易偏聚,带动了各添加元素偏聚于晶界处,导致合金的力学性能较低；(2)自然时效后,晶界上偏聚的合金元素经过原子扩散,较均匀的分散到晶粒内,使组织更加的均匀,合金的力学性能得到了一定程度的提高；(3)合金分别在450和470固溶处理5h后,晶界上的元素都能比较均匀的分散到晶粒内,晶粒稍有长大。与铸态合金相比,合金的力学性能得到了较大幅度的提高。470固溶处理的合金的晶粒尺度更为均匀,固溶程度更高,伸长率数值更高,是更好的固溶处理工艺。相对自然时效而言,合金经固溶处理后的力学性能却略有降低,可能是晶粒的长大比元素.更多还原【Abstract】 As the eruption of engergy crisis in the world, aircraft, cars, etc, high energy-intensity machinesrequirements to the light material is more and more prominent. Mg alloy which gets great attention has become the focus of national contest of the materials research and development. As the ignition-proof magnesium alloy Mg-3.5Y-0.8Ca has low mechanical properties, This paper studied the microstructure of Mg-3.5Y-0.8Ca-0.5Zr with the optical microscope, the microscopic elementschanges in as-cast.更多还原 【关键词】 Mg-3.5Y-0.8Ca-0.5Zr； 力学性能； 自然时效； 冷轧； 固溶处理； 【Key words】 Mg-3.5Y-0.8Ca-0.5Zr； mechanical properties； natural aging； cold rolling； solid solution； 摘要 3-5 ABSTRACT 5-6 第一章 绪论 11-20 1.1 镁及镁合金概述 11-12 1.2 稀土镁合金的研究 12-15 1.2.1 稀土 12-14 1.2.2 稀土对镁合金的作用 14-15 1.2.3 稀土镁合金研发的主要种类 15 1.3 Zr对镁合金的影响 15-17 1.4 热处理对镁合金的影响 17 1.5 镁合金板材的轧制 17-18 1.6 本论文的主要研究内容、目的及意义 18-20 第二章 实验方法 20-28 2.1 合金的制备 20-24 2.1.1 原料及熔炼装置 20-21 2.1.2 气体混合规范 21-22 2.1.3 实验模具装置 22 2.1.4 熔炼工艺 22-24 2.2 测试仪器及其使用方法 24-26 2.3 试样的制备 26-28 2.3.1 拉伸试样的制备 26 2.3.2 金相试样的制备 26-27 2.3.3 组织结构观察 27-28 第三章 铸态下板材Mg-3.5Y-0.8Ca-0.5Zr的力学性能 28-36 3.1 稳定收得率 28-29 3.1.1 实验结果 28 3.1.2 分析 28-29 3.2 熔炼工艺调整 29 3.3 铸态下板材Mg-3.5Y-0.8Ca-0.5Zr的显微组织 29-31 3.4 铸态下板材Mg-3.5Y-0.8Ca-0.5Zr的扫描图及能谱分析 31 3.5 铸态下板材Mg-3.5Y-0.8Ca-0.5Zr的组织结构的分析讨论 31-34 3.6 铸态下板材Mg-3.5Y-0.8Ca-0.5Zr的拉伸实验结果 34-36 第四章 板材Mg-3.5Y-0.8Ca-0.5Zr处理后的力学性能 36-50 4.1 自然时效后板材Mg-3.5Y-0.8Ca-0.5Zr的力学性能及分析讨论 36-37 4.2 板材Mg-3.5Y-0.8Ca-0.5Zr经冷轧后的力学性能 37-43 4.2.1 轧制工艺 37-38 4.2.2 轧制图例 38-39 4.2.3 冷轧板Mg-3.5Y-0.8Ca-0.5Zr的显微组织 39-40 4.2.4 冷轧板Mg-3.5Y-0.8Ca-0.5Zr的扫描图及能谱分析 40-41 4.2.5 冷轧板Mg-3.5Y-0.8Ca-0.5Zr的组织、结构分析 41-42 4.2.6 冷轧板Mg-3.5Y-0.8Ca-0.5Zr的拉伸实验结果及讨论 42-43 4.3 热处理工艺的确定 43-44 4.4 板材Mg-3.5Y-0.8Ca-0.5Zr经450固溶处理5h的力学性能 44-45 4.4.1 板材Mg-3.5Y-0.8Ca-0.5Zr经450固溶处理5h的显微组织 44-45 4.4.2 板材Mg-3.5Y-0.8Ca-0.5Zr经450固溶处理5h的拉伸性能及讨论 45 4.5 板材Mg-3.5Y-0.8Ca-0.5Zr经470固溶处理5h的力学性能 45-46 4.5.1 板材Mg-3.5Y-0.8Ca-0.5Zr经470固溶处理5h的显微组织 45-46 4.5.2 板材Mg-3.5Y-0.8Ca-0.5Zr经470固溶处理5h的拉伸性能及讨论 46 4.6 板材Mg-3.5Y-0.8Ca-0.5Zr冷轧后450固溶处理5h的力学性能 46-48 4.6.1 板材Mg-3.5Y-0.8Ca-0.5Zr冷轧后经470固溶处理5h的金相组织 46-47 4.6.2 板材Mg-3.5Y-0.8Ca-0.5Zr冷轧后经450固溶处理5h的拉伸性能及讨论 47-48 4.7 板材Mg-3.5Y-0.8Ca-0.5Zr冷轧后经470固溶处理的力学性能 48-50 4.7.1