鎂合金碳質(zhì)法細(xì)化工藝及機(jī)理研究.pdf

1、鎂合金具有質(zhì)量輕、比強(qiáng)度和比剛度高等優(yōu)點(diǎn),在航空、汽車、家電等行業(yè)有很廣闊的應(yīng)用前景。目前尚存在的問題是,鎂合金的塑性、高溫強(qiáng)度等力學(xué)性能和耐腐蝕性等尚不能完全滿足工業(yè)要求,有待進(jìn)一步改善和提高。添加含碳變質(zhì)劑是Mg-Al系合金鑄造生產(chǎn)過程中最常用的細(xì)化方法,也是提高鎂合金綜合性能的有效手段。目前含碳變質(zhì)劑的使用在通用性和規(guī)范性方面存在很大不足,同時(shí)對(duì)于含碳變質(zhì)法與鎂合金中Mn等微量元素的相互作用關(guān)系及其形核機(jī)制,一直存在很大爭議,因此

2、有必要對(duì)此開展深入的研究。
　　 本論文系統(tǒng)研究了碳質(zhì)法對(duì)Mg-Al系合金組織和性能的影響,并且在該基礎(chǔ)上對(duì)碳質(zhì)法的細(xì)化機(jī)理進(jìn)行了探討,為碳質(zhì)法制備高性能的鎂合金提供了基礎(chǔ)的研究數(shù)據(jù)和思路。
　　 首先,對(duì)添加MgCO3、通入CO2氣體和超聲波處理細(xì)化AZ91鎂合金的工藝進(jìn)行研究。比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果后得出在740℃添加1wt％MgCO3粉末能夠取得比較理想的細(xì)化效果。其次,經(jīng)過探討得到在740℃以0.3L／min向鎂中通5分鐘

3、的CO2氣體得到了細(xì)化效果最好的鎂合金。另外,對(duì)比了幾種典型的含碳變質(zhì)劑(MgCO3、C2Cl6和CO2氣體)的細(xì)化過程的優(yōu)缺點(diǎn),發(fā)現(xiàn)MgCO3粉末是比較適合的一種含碳變質(zhì)劑。
　　 改變鎂合金中Mn含量的碳質(zhì)細(xì)化實(shí)驗(yàn)及分析發(fā)現(xiàn),當(dāng)鎂合金中不含Mn元素時(shí),添加含碳變質(zhì)劑不能引起鎂合金的細(xì)化。只有在含Mn的前提下,添加含碳變質(zhì)劑才能起到細(xì)化效果。借助SEM、DTA、EDS等分析手段,提出了鎂合金的碳質(zhì)法細(xì)化機(jī)理:首先,鎂合金中的C