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《重庆大学》 2007年
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添加金属锆提高镁合金起燃点的研究

龙治辉  
【摘要】: 镁合金作为一种绿色环保材料,在军工、航空、航天、汽车、摩托车、电子等领域中得到了日益多的重视。但是镁合金并未能得到大规模的应用,其原因很大程度上取决于镁合金固有的缺陷,以至于至今仍有很多阻碍镁合金大规模应用的关键技术得不到解决。因此,提高镁合金阻燃点,从而扩大镁合金的使用领域,使其资源优势转化为产品、技术优势是具有重大意义的。此次的研究主要是检测向已含有少量轻稀土的AZ91D镁合金中添加起金属锆以后,合金在起燃温度和其它机械性能上的变化。 实验中将镁合金成分按添加金属锆的比例分为10组,分别为:0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.4%、1.6%和1.8%。其结果证明:向原本含有2.0%轻稀土的AZ91D镁合金中添加少量的金属锆可以提高其起燃温度。且锆含量在0~0.8%之间时,合金试样的起燃温度变化幅度较大,而在这以后,起燃温度的提高效率越来越低。所以,可以推断锆含量的继续增大,极有可能会出现最大值。原来仅含有2.0%的轻稀土的镁合金试样其起燃温度为798℃,此次测试为785℃,而无论怎样,加入金属锆之后,在比较稳定的含锆量为0.8%~1.2%之间,起燃温度提高到了830℃左右。而对于镁合金试样的机械性能也有或多或少的影响:锆的加入可以增大抗拉强度,且锆含量为0.6%~1.0%时较好,提高了20MPa左右;而锆对镁合金的冲击韧性影响并不大,尤其在锆含量少于0.6%时,几乎看不出任何变化;镁合金的硬度也得到提高,且在锆含量为1.0%~1.4%之间出现峰值,为104.1HV0.1/20。过冷液体中的锆可以成为异质形核核心,促使晶粒细化。锆还能减缓合金的扩散速度,阻止晶粒长大。在许多镁合金中,当其锆含量达到0.6%~0.8%时,锆便有最大的细化晶粒和提高力学性能的作用。实验发现:在锆含小于0.8%时,有明显的细化晶粒作用。但当其含量大于0.8%以后,细化晶粒作用逐渐失效或不十分明显,尤其是大于1.4%以后,金相已无大幅度的变化。不过锆与合金中某些元素生成金属间化合物仍具有一定的提高镁合金试样的起燃温度的作用,但会对机械性能有影响。 此次实验达到了预设目的,但也存在一些值得深入研究的问题,这有待日后对其深入研究。实验所得数据和部份推论可作为今后镁合金研究的理论依据,具有一定实用价值。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TG146.22

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