鎂合金細(xì)化劑AL-ZR-B合金的制備與細(xì)化效果研究.pdf

1、輕量化和節(jié)能減排要求使得鎂合金在航空、汽車、電子、通訊等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。但鎂合金本身的強(qiáng)度低、塑性差、耐蝕性差及耐高溫性能差等原因限制了其廣泛應(yīng)用。晶粒細(xì)化對(duì)于提高鎂合金的強(qiáng)度和塑性具有非常重要的作用。本文通過熔體反應(yīng)法制備Al-Zr-B合金，研究了B/Zr比、反應(yīng)溫度、高能超聲和擠壓變形對(duì)Al-Zr-B合金相組成、顯微組織及其晶粒細(xì)化性能的影響。主要研究工作和成果如下:
　　(1)系統(tǒng)研究了B/Zr比對(duì)Al-5Zr-xB

2、合金顯微組織與晶粒細(xì)化性能的影響。結(jié)果表明，當(dāng)B/Zr比為1時(shí)，合金由Al、ZrB2、 ZrAl3相組成，當(dāng)B/Zr比為2和3時(shí)，合金由Al和ZrB2相組成。細(xì)化實(shí)驗(yàn)表明，只含Al和ZrB2相的合金具有晶粒細(xì)化作用，且B/Zr比為3(Al-5Zr-1.78B)的合金細(xì)化效果最好。添加0.2％的Al-5Zr-1.78B合金后，AZ91D合金的晶粒尺寸即由原來(lái)的328μm減小到145μm。
　　(2)系統(tǒng)研究了溫度對(duì)Al-5Zr-1.

3、78B合金的顯微組織與晶粒細(xì)化性能的影響。結(jié)果表明，850℃合成的中間合金Zr、B元素收得率最高，中間合金的第二相粒子不易團(tuán)聚。細(xì)化實(shí)驗(yàn)表明850℃合成的中間合金效果最好。添加0.6％Al-5Zr-1.78B合金時(shí)細(xì)化效果最好，此時(shí)合金的晶粒尺寸為108μm，抗拉強(qiáng)度和延伸率分別為200MPa和3.94％，比未添加時(shí)分別提高了67.07％、29.03％和27.92％，
　　(3)研究了高能超聲和擠壓變形對(duì)Al-5Zr-1.78B合

4、金顯微組織與晶粒細(xì)化性能的影響，結(jié)果表明，高能超聲和擠壓變形都可以顯著地改善ZrB2粒子的團(tuán)聚現(xiàn)象，使ZrB2粒子變得更加細(xì)小、分布均勻。從而提高合金的細(xì)化性能。高能超聲制備的合金最佳添加量為0.6％，此時(shí)晶粒尺寸、抗拉強(qiáng)度和延伸率分別為80μm、215MPa和4.38％，比未添加時(shí)提高了75.61％、38.71％和42.21％。擠壓變形的中間合金最佳添加量為0.4％，此時(shí)晶粒尺寸、抗拉強(qiáng)度和延伸率分別為63.7μm、225MPa和4.