球磨-粉末治金法制備AZ91鎂合金組織及顯微硬度的研究.pdf

1、鎂具有密排六方的晶體結(jié)構(gòu),其強(qiáng)度對晶粒尺寸非常敏感,因此制備細(xì)晶粒鎂合金可以有效改善鎂合金的力學(xué)性能。與傳統(tǒng)制備細(xì)晶鎂合金的工藝相比較,粉末冶金法具有難以比擬的優(yōu)勢,利用粉末冶金方法制備的細(xì)晶鎂合金具有優(yōu)異的強(qiáng)度、硬度等力學(xué)性能。本文以工業(yè)上最常用的AZ91鎂合金作為研究對象,利用行星式球磨機(jī)制備粒度細(xì)小、粒徑分布均勻的AZ91鎂合金粉末,之后采用冷壓燒結(jié)的方式來制備組織致密,性能良好的細(xì)晶AZ91鎂合金塊體材料。
　　 本論文

2、采用正交設(shè)計法制定實驗方案,系統(tǒng)地研究了球磨法破碎AZ91鎂合金粉末的過程及其機(jī)理,并利用掃描電鏡和激光粒度儀對合金粉末的形貌、粒徑進(jìn)行了表征;系統(tǒng)地研究了包括過程控制劑、球磨時間、球磨機(jī)轉(zhuǎn)速以及球料比在內(nèi)的多種因素對球磨結(jié)果的影響。結(jié)果表明,隨著時間的延長、轉(zhuǎn)速以及球料比的提高,合金粉末的粒度急劇減小,其形貌也發(fā)生顯著變化。綜合粉末粒度在各因素下的變化規(guī)律,優(yōu)選出AZ91合金的最佳球磨工藝為:球磨機(jī)轉(zhuǎn)速350 r/min,球磨時間8

3、h,球料比50:1,獲得的粉末d50為14.79μm。
　　 同時,本文以最佳球磨工藝制得的AZ91合金粉末為原料,研究了冷壓和燒結(jié)工藝對合金致密度和顯微硬度的影響;討論了燒結(jié)溫度、燒結(jié)時間對合金顯微組織、致密度以及顯微硬度的影響,并分析了其機(jī)理。在低于500℃的溫度下燒結(jié)時,其致密化機(jī)制為擴(kuò)散機(jī)制;當(dāng)燒結(jié)溫度高于500℃時,合金中有液相存在,合金的致密化機(jī)理轉(zhuǎn)變?yōu)橐合酂Y(jié),燒結(jié)速度大大提高。580℃下燒結(jié)4 h后,合金的致密度