高Ca-Al比Mg-Al-Ca合金的高溫拉伸及蠕變性能的研究.pdf

1、鎂合金具有比強(qiáng)度高、比剛度好、密度低和良好的電磁屏蔽性能等特點(diǎn)，這些優(yōu)異的特質(zhì)使得鎂合金在3C領(lǐng)域和機(jī)動(dòng)行業(yè)具有廣泛的發(fā)展前景。但是其在高溫條件下的低強(qiáng)度和抗蠕變性能差制約了鎂合金作為高溫零部件的使用。研究發(fā)現(xiàn)，在鎂合金中添加Ca元素可以提高鎂鋁合金的高溫性能。而且和稀土元素相比，在鎂鋁合金中添加Ca元素成本更低。
　　在之前關(guān)于Mg-Al-Ca合金的研究中，大多都是關(guān)于Ca/Al＜0.8的研究，而Ca/Al＞0.8的文獻(xiàn)很少可以

2、見到。本論文對(duì)Mg-2Al-2Ca、Mg-3Al-3Ca、Mg-4Al-4Ca和Mg-5Al-5Ca的力學(xué)性能和蠕變性能進(jìn)行了研究，研究結(jié)果表明:
　　(1)上述幾種Mg-Al-Ca合金中Ca/Al＞0.8，熔煉擠壓過后合金中的二次相成分為大量的Al2Ca+少量Mg2Ca。上述兩種二次相都是高溫穩(wěn)定相，但是Al2Ca的熔點(diǎn)為1079℃，在高溫下比Mg2Ca更為穩(wěn)定，對(duì)提高鎂合金的高溫性能更為有利。
　　(2)合金的室溫拉伸結(jié)

3、果表明，合金Mg-3Al-3Ca和Mg-5Al-5Ca在室溫下具有最大的抗拉強(qiáng)度333MPa，而Mg-2Al-2Ca和Mg-4Al-4Ca合金的抗拉強(qiáng)度比較小，分別為292MPa和289MPa。
　　(3)在T=175℃，Mg-4Al-4Ca合金的高溫抗拉強(qiáng)度最高σ=200MPa。T=250℃時(shí)，σ=95MPa，均高于其它三種合金的高溫性能。Mg-2Al-2Ca的應(yīng)變敏感指數(shù)m=0.18，在四種合金中數(shù)值最大，Mg-5Al-5Ca

4、合金的m=0.11，在四種合金中最小。通過計(jì)算得到在Mg-2Al-2Ca的高溫拉伸過程中，n=0.67，Q=60.5kJ/mol。
　　(4)合金Mg-5Al-5Ca表現(xiàn)出了最為優(yōu)異的抗蠕變性能，其穩(wěn)態(tài)蠕變速率ε=2.08×10-8/s，δ100h=0.97％。合金Mg-5Al-5Ca在T=175℃時(shí)應(yīng)力指數(shù)值n=6.67。在σ=60MPa和σ=70MPa時(shí)的蠕變激活能分別為90kJ/mol和109kJ/mol。表明Mg-5Al-