初生Mg2Si晶體生長(zhǎng)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(diǎn)(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(diǎn),是一種非常有效的強(qiáng)化相。
　　眾所周知,增強(qiáng)相的形態(tài)、大小、數(shù)量及分布直接影響著合金的力學(xué)性能,因此,對(duì)Mg-Al-Si系耐熱鎂合金中初生Mg2Si生長(zhǎng)機(jī)制的研究具有重要的科學(xué)意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　本文首先以Mg

2、-4Si合金中初生Mg2Si為主要研究對(duì)象,結(jié)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(zhǔn)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(zhǎng)過(guò)程,提出初生Mg2Si晶體生長(zhǎng)機(jī)制為:形成球狀晶核→<100>晶向擇優(yōu)生長(zhǎng)→形成一次分枝→<110>晶向生長(zhǎng)棱邊→形成一次八面體“骨架”→一次八面體(111)面生長(zhǎng)→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(zhǎng)棱邊→形成二次八面體“骨架”→二次八面體(111)面生長(zhǎng)→形成二次完整八面體,依此類推,八面體初生Mg2Si晶體逐步長(zhǎng)大。
　　其次,本文以Mg-6Al-1Si合金為研究對(duì)象,分別采用半固態(tài)等溫?zé)崽幚矸ê蚐IMA法成功制備出Mg-6Al-1Si合金半固態(tài)坯料。通過(guò)對(duì)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?zé)崽幚砉に噮?shù)分別為:
　　(

4、1)在本實(shí)驗(yàn)條件下,半固態(tài)等溫?zé)崽幚矸ㄗ罴压に噮?shù)為:等溫溫度575℃,等溫時(shí)間20min。
　　(2)在本實(shí)驗(yàn)條件下,SIMA法最佳工藝參數(shù)為:預(yù)變形量30％,等溫溫度575℃,等溫時(shí)間20min。
　　最后,對(duì)Mg-6Al-1Si合金在半固態(tài)等溫?zé)崽幚磉^(guò)程中組織演變機(jī)理進(jìn)行了研究,提出了α-Mg晶粒的球化機(jī)理包括枝晶熔斷機(jī)制和液相沿亞晶界的熔滲機(jī)制;α-Mg晶粒內(nèi)漢字狀共晶Mg2Si相粒化歸因于雷利形狀失穩(wěn);Mg-6Al