版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
1、鎂合金是重要的輕量化結(jié)構(gòu)材料,AZ31鎂合金(以下簡(jiǎn)稱“AZ31”)是最常用的變形鎂合金。由于常規(guī)鑄造條件下AZ31晶粒比較粗大,導(dǎo)致其鑄態(tài)力學(xué)性能較差,粗大的晶粒還會(huì)影響后續(xù)變形加工過程,不利于獲得理想的變形態(tài)組織。這些因素在很大程度上限制了AZ31進(jìn)一步的推廣應(yīng)用。因此,開展AZ31的晶粒細(xì)化研究具有重要意義。
添加中間合金細(xì)化劑是細(xì)化鑄態(tài)晶粒的常用方法之一,基于目前眾多學(xué)者的研究工作可知,通過Al-Ti-B/C中間合金向
2、AZ31中引入TiAl3、TiB2、Al4C3或TiC相可以使晶粒得到不同程度的細(xì)化。然而,中間合金不同的成分配比會(huì)導(dǎo)致其相組成的差異,這可能會(huì)影響Al-Ti-B/C中間合金對(duì)AZ31的晶粒細(xì)化能力。探究該問題對(duì)AZ31晶粒細(xì)化劑的優(yōu)選制備、細(xì)化機(jī)理的分析都有重要意義,而目前相關(guān)的研究報(bào)道還比較少。稀土是鎂合金重要的合金元素,具有顯著的阻燃和強(qiáng)化效果。但是,有關(guān)稀土元素對(duì)AZ31晶粒尺寸的影響及作用機(jī)理的研究還比較有限,細(xì)化劑與稀土復(fù)合
3、添加對(duì)AZ31的影響更是未見公開報(bào)道。針對(duì)這一現(xiàn)狀,本論文通過調(diào)控成分配比制備了6種不同相組成的Al-Ti-B/C中間合金,研究了它們對(duì)AZ31晶粒尺寸的影響,確定了其中具有最優(yōu)細(xì)化效果的中間合金的相組成;探究了2種稀土元素(Y、Gd)對(duì)AZ31鑄態(tài)晶粒尺寸的影響,并對(duì)作用機(jī)理進(jìn)行了分析;將具有最優(yōu)細(xì)化效果的Al-Ti-B/C中間合金和稀土元素復(fù)合添加,研究?jī)烧邚?fù)合作用下AZ31鑄態(tài)晶粒的細(xì)化行為以及細(xì)化效果的衰退行為。此外,還進(jìn)行了中
4、間合金細(xì)化劑及稀土對(duì)AZ31軋制態(tài)組織(晶粒尺寸、織構(gòu)),以及鑄態(tài)、軋制態(tài)拉伸力學(xué)性能的影響的研究。具體內(nèi)容如下:
(1)采用熔鹽輔助合成法制備了3種Al-Ti-B中間合金:Al-6Ti、Al-5Ti-1B、Al-4.1Ti-1.9B,研究了Ti、B含量對(duì)Al-Ti-B中間合金相組成的影響:隨著Ti、B質(zhì)量比減小至2.2(對(duì)應(yīng)TiB2中的Ti、B質(zhì)量比),相組成發(fā)生TiAl3→TiAl3+TiB2→TiB2的轉(zhuǎn)變。不同的相組成
5、對(duì)Al-Ti-B中間合金細(xì)化AZ31鑄態(tài)晶粒的能力有顯著影響,同時(shí)含有TiAl3和TiB2的Al-5Ti-1B可以將AZ31鑄態(tài)平均晶粒尺寸從280μm減小至149μm(細(xì)化率46.8%),比Al-6Ti(只含有TiAl3)和Al-4.1Ti-1.9B(只含有TiB2)細(xì)化效果更好。這是TiAl3釋放的溶質(zhì)Ti和TiB2顆粒團(tuán)共同作用的結(jié)果。采用熔體中的自蔓延高溫合成法制備了3種Al-Ti-C中間合金:Al-7.8Ti-0.4C、Al-
6、7.3Ti-1.8C、Al-6.1Ti-4.6C,揭示了隨著預(yù)制塊中C含量的增加,Al-Ti-C中間合金的相轉(zhuǎn)變規(guī)律:TiAl3+TiC→TiC→TiC+Al4C3,并探究了反應(yīng)機(jī)理。研究了3種不同相組成的Al-Ti-C中間合金對(duì)AZ31鑄態(tài)晶粒的細(xì)化作用,含有Al4C3和TiC的Al-6.1Ti-4.6C可以將AZ31鑄態(tài)平均晶粒尺寸從280μm減小至109μm(細(xì)化率61.1%),比Al-7.8Ti-0.4C(含有TiAl3和TiC
7、)和Al-7.3Ti-1.8C(只含有TiC)細(xì)化效果更好,這是由于Al4C3和TiC的異質(zhì)形核作用提高了形核率。添加溶質(zhì)元素和引入形核顆粒都是細(xì)化AZ31鑄態(tài)晶粒的有效途徑,兩者同時(shí)添加能夠使細(xì)化效果得到進(jìn)一步提升,而理想的形核顆粒對(duì)AZ31鑄態(tài)晶粒的細(xì)化更加重要。研究了6種Al-Ti-B/C中間合金中細(xì)化效果最好的Al-6.1Ti-4.6C對(duì)AZ31軋制態(tài)組織的影響:軋制態(tài)晶粒得到細(xì)化,但織構(gòu)并沒有得到弱化。Al-6.1Ti-4.6
8、C的添加還可以使AZ31鑄態(tài)、軋制態(tài)拉伸力學(xué)性能得到提升。
(2)研究了Y、Gd元素對(duì)AZ31鑄態(tài)晶粒的影響:添加1-3%Y會(huì)在AZ31中生成Al2Y相,隨著Y加入量的增多,AZ31鑄態(tài)晶粒呈現(xiàn)先粗化、后細(xì)化的變化趨勢(shì)。添加1-3%Gd會(huì)在AZ31中生成Al2Gd和Al3Gd相,隨著Gd加入量的增多,AZ31鑄態(tài)晶粒同樣呈現(xiàn)先粗化、后細(xì)化的變化趨勢(shì)。晶粒尺寸的變化是兩方面因素綜合作用的結(jié)果:①Y、Gd與Al之間發(fā)生反應(yīng)消耗了熔
9、體中的Al元素,弱化了Al自身的細(xì)化效果,使晶粒發(fā)生粗化;②新生成的Al2RE相在凝固過程中充當(dāng)異質(zhì)形核基底,提高形核率,實(shí)現(xiàn)晶粒細(xì)化。相比Y元素而言,Gd元素對(duì)AZ31鑄態(tài)晶粒的細(xì)化效果更加顯著,3%Gd可以將AZ31鑄態(tài)平均晶粒尺寸從280μm減小至116μm(細(xì)化率58.6%),這也會(huì)對(duì)AZ31軋制態(tài)組織產(chǎn)生影響:軋制態(tài)晶粒尺寸得到細(xì)化,織構(gòu)也有所弱化。AZ31+3%Gd合金鑄態(tài)、軋制態(tài)的拉伸力學(xué)性能也得到了提升。
(3
10、)研究了細(xì)化效果最好的Al-Ti-B/C中間合金(Al-6.1Ti-4.6C)和Gd復(fù)合添加對(duì)AZ31鑄態(tài)晶粒的影響:平均晶粒尺寸從280μm減小至78μm(細(xì)化率72.1%),比單獨(dú)添加Al-6.1Ti-4.6C或Gd時(shí)的細(xì)化效果更加顯著。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,向AZ31中添加形核顆粒來(lái)細(xì)化鑄態(tài)晶粒時(shí),增加顆粒相的種類能夠提升細(xì)化效果,降低AZ31的最小平均晶粒尺寸。Al-6.1Ti-4.6C和Gd復(fù)合添加后,熔體保溫時(shí)間在30min以內(nèi)時(shí),
11、晶粒尺寸變化不大,進(jìn)一步延長(zhǎng)保溫時(shí)間會(huì)使晶粒發(fā)生較明顯的粗化?;赟tokes公式計(jì)算和對(duì)鑄錠的微觀組織分析得出,Al4C3、 TiC、Al2Gd顆粒的沉降是細(xì)化效果衰退的主要原因。研究了復(fù)合添加對(duì)AZ31軋制態(tài)組織的影響:軋制態(tài)平均晶粒尺寸從30μm減小至4μm,(0002)面的最大極密度從14.484減小至12.609,相比單獨(dú)添加,復(fù)合添加對(duì)軋制態(tài)晶粒的細(xì)化、織構(gòu)的弱化效果更加顯著。復(fù)合添加還使AZ31得到了比單獨(dú)添加時(shí)更加顯著的
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫(kù)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 織構(gòu)和晶粒尺寸對(duì)變形鎂合金AZ31力學(xué)性能的影響.pdf
- Y、Gd對(duì)AZ31鎂合金組織和性能的影響.pdf
- 攪拌摩擦加工AZ31鎂合金晶粒尺寸和力學(xué)性能的關(guān)系.pdf
- Y對(duì)AZ31合金組織和力學(xué)性能的影響.pdf
- Y對(duì)鑄態(tài)AZ31鎂合金微觀組織及力學(xué)性能的影響.pdf
- 約束模壓溫形變對(duì)AZ31鎂合金晶粒度和力學(xué)性能的影響.pdf
- 添加gd對(duì)變形鎂合金az31組織與力學(xué)性能的影響
- 溫度對(duì)單向壓縮AZ31鎂合金力學(xué)性能和顯微組織的影響.pdf
- Mg-Zn-Y-Mn準(zhǔn)晶中間合金對(duì)AZ31變形鎂合金的晶粒細(xì)化研究.pdf
- ECAP變形對(duì)AZ31鎂合金力學(xué)性能與阻尼性能的影響.pdf
- 復(fù)合合金化AZ31鎂合金腐蝕及高溫力學(xué)性能研究.pdf
- 動(dòng)態(tài)塑性變形對(duì)鎂和AZ31鎂合金力學(xué)性能的影響.pdf
- Al-10Ti合金添加量對(duì)AZ102鎂合金組織和力學(xué)性能的影響.pdf
- AZ31合金動(dòng)態(tài)力學(xué)性能研究.pdf
- 電磁鑄造條件對(duì)AZ31鎂合金組織與力學(xué)性能的影響.pdf
- 超聲處理及Gd對(duì)AZ31合金組織和性能的影響.pdf
- 不同變形方式對(duì)AZ31鎂合金微結(jié)構(gòu)特征及力學(xué)性能的影響.pdf
- 異步軋制AZ31鎂合金板材的微觀組織和力學(xué)性能.pdf
- al2.5c中間合金的制備及其對(duì)az31鎂合金的細(xì)化作用研究
- 變形鎂合金AZ31的織構(gòu)演變與力學(xué)性能.pdf
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論