初生Mg2Si晶體生長及Mg-Al-Si合金半固態(tài)制備.pdf

1、Mg-Al-Si系耐熱鎂合金中Mg2Si具有高熔點(1085℃)、低密度(1.99×103Kgm-3)、高硬度(4.5×109Nm-2)、低熱膨脹系數(shù)(7.5×10-6K-1)和高彈性模量(120Gpa)等優(yōu)點,是一種非常有效的強化相。
　　眾所周知,增強相的形態(tài)、大小、數(shù)量及分布直接影響著合金的力學性能,因此,對Mg-Al-Si系耐熱鎂合金中初生Mg2Si生長機制的研究具有重要的科學意義和實際應用價值。
　　本文首先以Mg

2、-4Si合金中初生Mg2Si為主要研究對象,結合未腐蝕Mg-4Si合金金相試樣中初生Mg2Si晶體二維平面(截面)形貌、深腐蝕試樣中初生Mg2Si晶體準三維立體形貌及萃取得到的初生Mg2Si晶體三維立體形貌觀察,研究了八面體初生Mg2Si晶體的生長過程,提出初生Mg2Si晶體生長機制為:形成球狀晶核→<100>晶向擇優(yōu)生長→形成一次分枝→<110>晶向生長棱邊→形成一次八面體“骨架”→一次八面體(111)面生長→形成一次完整八面體→一次

3、八面體頂角形成凸起→凸起沿<110>晶向并依附于一次八面體生長棱邊→形成二次八面體“骨架”→二次八面體(111)面生長→形成二次完整八面體,依此類推,八面體初生Mg2Si晶體逐步長大。
　　其次,本文以Mg-6Al-1Si合金為研究對象,分別采用半固態(tài)等溫熱處理法和SIMA法成功制備出Mg-6Al-1Si合金半固態(tài)坯料。通過對半固態(tài)組織的研究,發(fā)現(xiàn)適合Mg-6Al-1Si合金半固態(tài)坯料制備的等溫熱處理工藝參數(shù)分別為:
　　(

4、1)在本實驗條件下,半固態(tài)等溫熱處理法最佳工藝參數(shù)為:等溫溫度575℃,等溫時間20min。
　　(2)在本實驗條件下,SIMA法最佳工藝參數(shù)為:預變形量30％,等溫溫度575℃,等溫時間20min。
　　最后,對Mg-6Al-1Si合金在半固態(tài)等溫熱處理過程中組織演變機理進行了研究,提出了α-Mg晶粒的球化機理包括枝晶熔斷機制和液相沿亞晶界的熔滲機制;α-Mg晶粒內漢字狀共晶Mg2Si相?；瘹w因于雷利形狀失穩(wěn);Mg-6Al