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《太原理工大学》 2012年
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ECAP挤压对Sr、Sb变质处理Mg12Al-0.7Si合金组织与性能的影响

龚家林  
【摘要】:高铝Mg-Al系镁合金具有良好的室温性能,然而该系镁合金高温性能较差,添加Si元素可以提高Mg-Al系合金的高温性能,但是,普通铸造条件下Mg-Al-Si系合金中Mg2Si相呈粗大汉字状分布,对基体有严重的割裂作用,限制了Mg-Al-Si系镁合金性能的大幅提高。因此,本文以Mg-Al-Si系镁合金为研究基础,通过ECAP挤压及变质处理对合金进行改性,以期改善Mg2Si相的大小、形状和分布,充分发挥其强化作用,制备综合性能较高的镁合金。 本文利用OM、SEM、XRD、EDS等检测手段对等通道转角挤压(ECAP)前后Mg12Al和Mg12Al-0.7Si合金及Sr、Sb变质后的Mg12Al-0.7Si-0.09Sr和Mg12Al-0.7Si-0.5Sb合金进行微观组织观察及物相分析,结合DTA进行变质机理分析,并对以上实验合金室/高温拉伸性能进行了研究,得出如下主要结论: (1)Si添加后,出现粗大汉字状Mg2Si相,其割裂作用使铸态Mg12Al合金室温抗拉强度从150MPa下降到121MPa,而高温抗拉强度从96MPa上升至101MPa,ECAP挤压4道次后,挤压态Mg12Al-0.7Si合金室/高温性能均比挤压态Mg12Al合金高,说明Mg2Si的形态及分布对合金的性能影响较大。 (2) ECAP不同道次对Mg12Al-0.7Si合金挤压后,基体晶粒显著细化,第二相明显破碎,其中6道次细化效果最好,基体晶粒约为10μm,β相破碎约至4μm,而Mg2Si相则是8道次破碎效果最佳,约为2-3μm,晶粒分布最为均匀;室温抗拉强度呈上升再下降的趋势,6道次达到最高(286MPa),而伸长率是挤压8道次最高(5.1%),主要由于8道次挤压后形成明显的基面(0002)变形织构所致;高温抗拉强度则是2道次挤压后最高,达204MPa,伸长率是挤压6道次后到达最好,为34.4%; (3)Sb、Sr元素对Mg12Al-0.7Si合金有明显的变质效果,Sb变质处理后,铸态组织中粗大汉字状Mg2Si变为多边形块状和树权状,Sr变质处理后,Mg2Si变为树杈状和颗粒状;EDS能谱和DTA差热分析结果可知,过冷度是控制Mg2Si形态的主要因素。变质后合金性能得到提高,由Mg12Al-0.7Si的121MPa分别提高到Mg12Al-0.7Si-0.5Sb的149MPa和Mg12Al-0.7Si-0.09Sr的158MPa,相比而言,Sr变质效果更好一些。 (4)不同道次ECAP挤压后Mg12Al-0.7Si-0.09Sr合金组织和性能随挤压道次的变化规律与Mg12Al-0.7Si合金挤压后组织与性能变化规律类似;但相同挤压条件下Mg12Al-0.7Si-0.09Sr合金比Mg12Al-0.7Si合金的第二相破碎效果更为明显;性能的数值都高于Mg12Al-0.7Si合金。挤压态Mg12Al-0.7Si-0.09Sr合金室温和高温抗拉强度最高分别为6道次和2道次,316MPa和223MPa,比同道次挤压态Mg12Al-0.7Si合金分别提高10.5%和9.3%,室温和高温伸长率表现为8道次和6道次挤压最好,分别为5.48%和46.1%,比同道次挤压态Mg12Al-0.7Si合金分别高7.4%和34%。 综上所述,Sb、Sr变质处理改善了铸态Mg12Al-0.7Si合金中Mg2Si的形态及分布,ECAP挤压使Mg12Al-0.7Si-0.09Sr合金基体细化和Mg2Si进一步弥散化,使合金性能得到更好的提升。
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TG379

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吕渠东,吕宜振,曾小勤,丁文江,卢晨;镁合金在电子器材壳体中的应用[J];材料导报;2000年06期
2 杨明波;潘复生;李忠盛;张静;;Mg-Al系耐热镁合金中的合金元素及其作用[J];材料导报;2005年04期
3 姚素娟 ,张英 ,褚丙武 ,梁冬梅;镁及镁合金的应用与研究[J];世界有色金属;2005年01期
4 闫蕴琪,张廷杰,邓炬,周廉;耐热镁合金的研究现状与发展方向[J];稀有金属材料与工程;2004年06期
5 郑立静,陈昌麒,周铁涛,刘培英,曾梅光;ECAP细晶机制及对纯铝显微组织和力学性能的影响[J];稀有金属材料与工程;2004年12期
6 杨明波;潘复生;程仁菊;赵玮霖;;Sr和Sb变质AZ61-0.7Si合金的铸态组织和力学性能[J];稀有金属材料与工程;2008年10期
7 王红霞;梁伟;赵琦;阴耀鹏;赵兴国;;二元Mg-Al合金铸态及ECAP态组织与性能研究[J];稀有金属材料与工程;2008年11期
8 刘正,王越,王中光,李锋,申志勇;镁基轻质材料的研究与应用[J];材料研究学报;2000年05期
9 闵学刚,孙扬善,杜温文,薛烽;Ca,Si和RE对AZ91合金的组织和性能的影响[J];东南大学学报(自然科学版);2002年03期
10 郭炜;王渠东;;大塑性变形制备超细晶复合材料的研究进展[J];锻压技术;2010年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 何运斌;ECAP超细晶ZK60镁合金的制备及其相关基础研究[D];中南大学;2011年
2 宋佩维;往复挤压Mg-Al-Si合金的组织、性能及强化机制[D];西安理工大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 聂保新;乔军;张永彬;张庆丰;陈敏;;粗晶粒铸轧AZ31镁合金的高温拉伸性能[J];辽宁科技大学学报;2011年05期
2 徐阳;王忠军;朱晶;王昭静;;退火工艺对Mg-4Zn-1.5RE合金显微组织的影响[J];辽宁科技大学学报;2011年06期
3 孙国元,陈光,刘平;Mg_(65)Cu_(25)Y_(10)大块非晶合金的晶化行为研究进展[J];兵器材料科学与工程;2004年04期
4 陈显明;罗承萍;刘江文;李文芳;;镁合金微弧氧化热力学和动力学分析[J];兵器材料科学与工程;2006年03期
5 肖盼;刘天模;;AZ61B镁合金热模拟挤压变形的研究[J];兵器材料科学与工程;2006年04期
6 马玲;赵双群;王战宏;买学锋;赵玉林;;粉末冶金铍铝合金的显微组织和力学性能[J];兵器材料科学与工程;2006年06期
7 陈刚;范培耕;曹鹏军;蔡苇;彭晓东;;Mg-Sr合金及Mg-Al-Sr合金的微观组织研究与分析[J];兵器材料科学与工程;2007年02期
8 唐全波;黄少东;伍太宾;;镁合金在武器装备中的应用分析[J];兵器材料科学与工程;2007年02期
9 陈刚;范培耕;彭晓东;曹鹏军;蔡苇;;镁合金废料回收与再生技术研究现状[J];兵器材料科学与工程;2007年05期
10 夏翠芹;刘平;田保红;任凤章;赵冬梅;董企铭;;Mg-Al-Zn-Nd稀土镁合金热压缩动态再结晶的研究[J];兵器材料科学与工程;2007年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈龙;朱财良;刘玉赫;薛克敏;;高硅铝合金Al-20Si往复挤压工艺数值模拟分析[A];2011年安徽省科协年会——机械工程分年会论文集[C];2011年
2 向军军;薛寒松;邵兴洲;赵天生;王开;;Gd对Mg-Gd-Y-Zr镁合金热处理性能影响[A];2012(第22届)重庆市铸造年会论文集[C];2012年
3 陈祖权;薛寒松;邵兴洲;吴发杰;王开;;Zr对Mg-Gd-Y合金组织与力学性能影响[A];2012(第22届)重庆市铸造年会论文集[C];2012年
4 方异锋;龙思远;曹韩学;廖惠敏;;横浇道几何形态对镁合金挤压铸造流态影响的数值研究[A];2012(第22届)重庆市铸造年会论文集[C];2012年
5 周传哲;李宁;黎德育;;镁合金AZ91D压铸件表面电镀研究进展[A];2007(第13届)全国电子电镀学术年会暨绿色电子制造技术论坛论文集[C];2007年
6 向国权;纪莲清;申晓斌;;ECAE处理对GCr15钢摩擦学性能的影响[A];2011年全国青年摩擦学与表面工程学术会议论文集[C];2011年
7 黄婷;杨林;任玉艳;林立;刘正;;退火处理对室温压缩AZ91镁合金显微组织及硬度的影响[A];第十二届全国铸造年会暨2011中国铸造活动周论文集[C];2011年
8 王峰;刘静;李晨曦;吕丹;毛萍莉;刘正;;Ca、Y合金化对压铸AZ91合金组织及性能的影响[A];第十二届全国铸造年会暨2011中国铸造活动周论文集[C];2011年
9 刘春;崔爱端;;钆镁合金中氟量的测定——水蒸汽蒸馏-分光光度法[A];第十三届全国稀土化学分析学术研讨会论文集[C];2011年
10 李强;张超逸;于宝义;花福安;李建平;谢水生;;AZ31镁合金冷轧管材道次间退火工艺与再结晶动力学研究[A];中国有色金属学会第十四届材料科学与合金加工学术年会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘晓兰;镁合金化学转化膜成膜机理及其载波改性的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 武淑艳;固相再生AZ31B镁合金的组织性能及氧化相表征[D];哈尔滨理工大学;2010年
3 徐松林;PTFE/A1含能反应材料力学性能研究[D];国防科学技术大学;2010年
4 张红霞;AZ31B镁合金及其TIG焊焊接接头疲劳断裂行为及评定研究[D];太原理工大学;2010年
5 崔泽琴;AZ31B镁合金脉冲激光加工行为的研究[D];太原理工大学;2011年
6 边丽萍;ECAP挤压亚共晶Al-Mg_2Si原位复合材料强韧化研究[D];太原理工大学;2011年
7 王长义;高应变速率下镁合金的动态力学行为及变形机制[D];沈阳工业大学;2011年
8 吴伟;Mg-Al-Nd压铸镁合金的组织性能及压铸成形过程的数值模拟[D];沈阳工业大学;2010年
9 陈克豹;AZ与AM系列挤压变形镁合金的低周疲劳变形行为[D];沈阳工业大学;2010年
10 计海涛;Al-Mg系合金挤压加工变形及低周疲劳行为研究[D];沈阳工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘娇娇;Mg-Ho基合金的组织与性能研究[D];河南理工大学;2010年
2 贺睿;AZ81基稀土镁合金组织与腐蚀性能的研究[D];河南理工大学;2010年
3 李含建;SiC_p/AZ91D复合材料真空气压浸渗机理及界面结构研究[D];南昌航空大学;2010年
4 梁健能;室内模拟实验研究AZ91D镁合金的腐蚀行为[D];南昌航空大学;2010年
5 涂序荣;脉冲磁场控制制备阻燃镁合金的研究[D];南昌航空大学;2010年
6 吴小超;稀土元素与凝固速度对AZ31-RE-Sb组织及相组成的影响[D];郑州大学;2010年
7 沈闯;Sb对AZ91-xRE镁合金稀土相形态及其组织和性能的影响[D];郑州大学;2010年
8 王军伟;AZ31镁合金的自冲铆接工艺研究[D];郑州大学;2010年
9 任振伟;高压扭转工艺对生物镁锌钙合金组织及性能的影响[D];郑州大学;2010年
10 王岩;Ca、Sr对AS21合金组织及性能的影响[D];郑州大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 贾树卓;郭学锋;徐春杰;张忠明;吕涛;;往复挤压制备Mg_2Si/Mg-Al复合材料组织及时效行为研究[J];兵器材料科学与工程;2007年05期
2 王渠东,曾小勤,吕宜振,丁文江;高温铸造镁合金的研究与应用[J];材料导报;2000年03期
3 师昌绪;李恒德;王淀佐;李依依;左铁镛;;加速我国金属镁工业发展的建议[J];材料导报;2001年04期
4 P·E·沙林,朱荃芳;金属材料中的稀土元素[J];材料工程;1993年01期
5 杨遇春,金红;稀土有色金属材料及其发展前景[J];材料工程;1993年06期
6 赵志远;铸造稀土镁合金在我国航空工业中的应用[J];材料工程;1993年07期
7 金云学,张二林,曾松岩,朱兆军;热处理对Ti-6Al-2C合金中TiC枝晶形貌的影响[J];材料工程;2001年08期
8 彭建,张丁非,杨椿楣,丁培道;ZK60镁合金铸坯均匀化退火研究[J];材料工程;2004年08期
9 闵学刚,朱旻,孙扬善,薛烽;Ca对AZ91显微组织及力学性能的影响[J];材料科学与工艺;2002年01期
10 刘英,李元元,张大童;金属材料的等通道转角挤压研究进展[J];材料科学与工程;2002年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 叶永南;AZ31镁合金往复挤压成形热力耦合模拟研究[D];西安理工大学;2007年
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1 王效岗,赵西成;碳钢的ECAP组织细化[J];太原重型机械学院学报;2004年04期
2 郑立静,陈昌麒,周铁涛,刘培英,曾梅光;ECAP细晶机制及对纯铝显微组织和力学性能的影响[J];稀有金属材料与工程;2004年12期
3 张郑,杜忠泽,王经涛,赵西成;7475铝合金ECAP变形及组织热稳定性[J];有色金属;2004年02期
4 张郑,王经涛,赵西成;7475铝合金ECAP变形后的组织和性能[J];轻合金加工技术;2004年10期
5 张郑,万宏,黄俊霞;65Mn钢的等通道转角挤压变形[J];热加工工艺;2004年11期
6 张郑,赵西成,黄俊霞;65Mn钢的ECAP变形研究[J];西安建筑科技大学学报(自然科学版);2004年04期
7 郑立静,李树索,李焕喜,陈昌麒,韩雅芳,董宝中;7050铝合金等通道转角挤压过程中显微结构和力学性能演化的小角x射线散射研究[J];物理学报;2005年04期
8 李秀杰,王裕,梁伟;Al-C复合材料中Al/C界面的高分辨观察[J];材料热处理学报;2005年03期
9 石凤健;汪建敏;许晓静;;ECAP法制备超细晶铜的再结晶行为研究[J];热加工工艺;2005年12期
10 马淑波,张匀,常昕,周敬;MP—159合金强化机制的透射电子显微镜研究[J];材料工程;1990年04期
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1 何运斌;潘清林;覃银江;李文斌;梁文杰;刘晓艳;Yu Lung CHIU;;ECAP法制备细晶ZK60镁合金的组织与性能[A];有色金属工业科学发展——中国有色金属学会第八届学术年会论文集[C];2010年
2 张振军;段启强;吴世丁;杨刚;张哲峰;;层错能对ECAP制备超细晶铜锌合金高周疲劳行为的影响[A];第十五届全国疲劳与断裂学术会议摘要及论文集[C];2010年
3 陈文杰;周清;邓竹君;;6061铝合金ECAP挤压工艺研究[A];2010年“航空航天先进制造技术”学术交流论文集[C];2010年
4 戈晓岚;许晓静;汪建敏;居志兰;;ECAP仿真与组织分析[A];2004年材料科学与工程新进展[C];2004年
5 刘曙光;李文翔;;ECAP对止水铜片原材料的强度和韧性的影响[A];和谐地球上的水工岩石力学——第三届全国水工岩石力学学术会议论文集[C];2010年
6 戈晓岚;许晓静;汪建敏;居志兰;;ECAP仿真与组织分析[A];2004年中国材料研讨会论文摘要集[C];2004年
7 王金龙;郑明毅;王晓军;邓坤坤;胡小石;吴昆;;ECAP变形对SiCp/AZ91镁基复合材料组织与性能的影响[A];第十五届全国复合材料学术会议论文集(下册)[C];2008年
8 李晓璐;陆玲;徐霞;刘丞;;ECAP在小儿人工耳蜗术后心理物理测试中的应用[A];中华医学会第十次全国耳鼻咽喉-头颈外科学术会议论文汇编(上)[C];2007年
9 姜伟;陈九磅;鲁萍;;Cu-17Zn-0.4Cr合金固溶时效处理的组织与性能[A];2008年安徽省科协年会机械工程分年会论文集[C];2008年
10 徐世伟;郑明毅;乔晓光;甘为民;吴昆;;原位准晶增强镁基复合材料的ECAP变形[A];复合材料——基础、创新、高效:第十四届全国复合材料学术会议论文集(上)[C];2006年
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1 远洋;经典SR系列路由器再添新品[N];网络世界;2008年
2 周新宇;7750 SR+:融合业务网关支撑全业务发展[N];人民邮电;2009年
3 上海贝尔 马绍文 刘永春;SR+向大容量宽带设备演进[N];通信产业报;2009年
4 ;上海贝尔阿尔卡特:SR+全业务路由器[N];通信产业报;2008年
5 本报记者 余跃;SR——9亮相东本 本田中国新版“龙虎斗”?[N];中国经营报;2009年
6 上海贝尔 周新宇;融合业务网关7750 SR+支撑全业务[N];通信产业报;2009年
7 曹文英;等离子多元合金共渗强化技术[N];中国乡镇企业报;2001年
8 通讯员戴睿云记者朱仁华;打造“先进制造”的利器[N];浙江日报;2002年
9 ;华硕M5N[N];中国电脑教育报;2004年
10 刘国昌;高钒耐磨合金即将进入产业化试生产阶段[N];今日信息报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郭廷彪;ECAP制备超细晶铜的组织演变、织构特征及力学性能研究[D];兰州理工大学;2010年
2 边丽萍;ECAP挤压亚共晶Al-Mg_2Si原位复合材料强韧化研究[D];太原理工大学;2011年
3 何运斌;ECAP超细晶ZK60镁合金的制备及其相关基础研究[D];中南大学;2011年
4 宋杰;时效及ECAP处理无镍Ti基记忆合金相变与力学行为研究[D];上海交通大学;2011年
5 韩富银;ECAP变形AZ61-4Si和ZK60-4Si耐热镁合金组织与性能的研究[D];太原理工大学;2012年
6 佟立波;热挤压及ECAP变形Mg-Zn-Ca合金的组织演化机制及变形行为[D];哈尔滨工业大学;2011年
7 郑志军;ECAP制备的块体纳米晶304不锈钢的组织演变、力学性能与腐蚀行为[D];华南理工大学;2012年
8 徐红星;等通道转角大应变技术制备块体纳米结构铝材的研究[D];江苏大学;2010年
9 袁宝国;置氢Ti-6Al-4V合金室温变形行为及改性机理研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 袁宝国;置氢Ti–6Al–4V合金室温变形行为及改性机理研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 龚家林;ECAP挤压对Sr、Sb变质处理Mg12Al-0.7Si合金组织与性能的影响[D];太原理工大学;2012年
2 陈文杰;ECAP工艺对6061铝合金性能的影响[D];南京航空航天大学;2011年
3 陈国星;等径角挤压法(ECAP)制备块体超细晶奥氏体不锈钢的工艺及性能[D];华南理工大学;2010年
4 周龙;ECAP工艺对镍钛记忆合金的显微组织和性能的影响[D];华南理工大学;2011年
5 胡超;ECAP制备TWIP钢的研究[D];昆明理工大学;2009年
6 梁毅;工业纯钛室温A和Bc方式ECAP多道次变形模拟[D];西安建筑科技大学;2011年
7 石凤健;ECAP工艺与材料组织性能控制的研究[D];江苏大学;2003年
8 田景来;ECAP纯铝L2的组织与性能研究[D];西安理工大学;2005年
9 贾俊豪;Mg_2Si增强ZK60镁合金ECAP变形组织及力学性能研究[D];太原理工大学;2012年
10 张军辉;ECAP辅助的纯铜晶界工程研究[D];南京理工大学;2012年
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