准晶增强高性能镁合金的研究开题报告

合集下载

提高近共晶Al-Si-Mg合金综合性能的研究的开题报告

提高近共晶Al-Si-Mg合金综合性能的研究的开题报告

提高近共晶Al-Si-Mg合金综合性能的研究的开题报告
研究题目:提高近共晶Al-Si-Mg合金综合性能的研究
研究背景:近共晶Al-Si-Mg合金因其优良的力学性能和耐腐蚀性能,广泛应用于航空制造、汽车制造和船舶制造等领域。

然而,近年来,随着航空、汽车和船舶等行
业的快速发展,对Al-Si-Mg合金的性能要求也越来越高,因此需要对其性能进行深入
研究,以提高其综合性能。

研究内容:本研究将重点研究以下几个方面:
1. 确定合适的合金成分和热处理工艺,以提高合金的综合性能。

2. 通过SEM、EDS、XRD等手段,研究合金的显微组织和相组成,分析其对合金性能的影响。

3. 采用热膨胀试验、拉伸试验、硬度试验等常用的材料性能测试方法,测试合金的力学性能和热性能。

4. 探究添加稀土元素、纳米级碳化物等微观改进措施对合金性能的影响。

研究意义:近共晶Al-Si-Mg合金作为航空、汽车和船舶等行业的重要材料,其综合性能的提高将对这些行业的技术进步和产品质量的提升具有重要的意义。

同时,本
研究所得到的研究成果也将为相关行业提供有益的参考和借鉴。

研究方法:本研究将采用实验研究的方法,通过针对合金成分的调整、热处理工艺的优化,以及添加微观改进措施等方式,进一步提高合金的性能。

同时,采用SEM、EDS、XRD等显微分析技术和力学性能测试方法,对合金的显微组织和力学性能进行
深入研究和分析,以得出合理的结论和建议。

高性能AZ31镁合金薄板生产工艺及组织性能的研究的开题报告

高性能AZ31镁合金薄板生产工艺及组织性能的研究的开题报告

高性能AZ31镁合金薄板生产工艺及组织性能的研究的开题报告一、研究背景AZ31镁合金是一种具有良好机械性能、良好耐腐蚀性能、低密度等优点的金属材料,因此被广泛应用于汽车、航空航天、电子器件等领域。

在这些领域中,薄板是AZ31镁合金最常用的形式之一,因此对于高性能AZ31镁合金薄板的生产工艺和组织性能的研究具有重要的意义。

二、研究内容本研究的主要内容包括以下两方面:1. 高性能AZ31镁合金薄板的生产工艺研究。

在本研究中,我们将探究高性能AZ31镁合金薄板的生产工艺,包括原材料的选择、热处理方式、轧制工艺等。

通过对以上工艺参数的优化,我们可以获得具有更高性能的AZ31镁合金薄板。

2. 高性能AZ31镁合金薄板的组织性能研究。

在本研究中,我们将对所制备的高性能AZ31镁合金薄板进行组织和性能分析。

主要包括显微组织分析、宏观力学性能测试、磨损性能测试等。

这些测试可以更全面的了解高性能AZ31镁合金薄板的物理和力学性能,并为其在实际应用中提供提供更好的可靠性和使用价值。

三、研究意义本研究将有助于提高AZ31镁合金薄板的性能,推动其在实际应用中的广泛应用。

同时,我们探究的生产工艺和测试方法也可以为其他镁合金薄板材料的研究提供借鉴和参考。

四、研究方法本研究将采用以下方法:1. 原材料选择:选择高纯度的AZ31镁合金原材料。

2. 热处理方式:探讨加热温度、保温时间等参数对AZ31镁合金薄板性能的影响。

3. 轧制工艺:研究轧制过程中的轧制参数对成品薄板的影响。

4. 材料性能测试:采用显微组织分析、宏观力学性能测试、磨损性能测试等手段对所制备的高性能AZ31镁合金薄板进行性能测试。

五、预期结果通过本研究,我们预期将实现以下目标:1. 确定高性能AZ31镁合金薄板的最佳生产工艺。

2. 探究不同工艺参数对AZ31镁合金薄板性能的影响。

3. 对高性能AZ31镁合金薄板进行全面性能测试,获得其显微组织、宏观力学性能、磨损性能等方面的重要数据。

Al-Ti-B增强镁合金组织性能的研究的开题报告

Al-Ti-B增强镁合金组织性能的研究的开题报告

Al-Ti-B增强镁合金组织性能的研究的开题报告一、研究背景与意义镁合金具有低密度、高比强度、良好的加工性和抗冲击性能等优点,被广泛应用于汽车、航空航天、电子等领域。

然而,镁合金的塑性、强度和耐腐蚀性能较差,限制了其进一步应用和发展。

因此,研究如何提高镁合金的组织性能,是当前镁合金研究的重点之一。

近年来,添加B、Ti等元素成功地提高了镁合金的组织性能。

B通过形成AlB2和Mg3B2等化合物,细化晶粒和提高硬度、强度和耐腐蚀性能;Ti可以形成TiB2和TiAl3等化合物,同时细化晶粒和提高塑性和强度。

因此,采用Al-Ti-B复合增强镁合金,可以综合提高其组织性能。

二、研究内容与方法本研究旨在探究Al-Ti-B增强镁合金的组织性能,并研究其制备方法。

具体研究内容包括:1. 合金材料的制备:采用真空感应熔炼法制备复合增强镁合金。

2. 结构与性能表征:利用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)分析合金的显微组织和相组成,用硬度测试、拉伸试验等方法研究合金的性能。

3. 形成机理:研究Al-Ti-B复合增强镁合金的形成机理,探究增强剂对合金组织性能的影响。

三、预期成果1. 制备出Al-Ti-B复合增强镁合金,分析其显微组织和相组成。

2. 研究Al-Ti-B复合增强镁合金的硬度、拉伸强度和塑性等性能,与常规镁合金进行比较。

3. 探究Al-Ti-B复合增强镁合金的形成机理。

四、进度安排第一年(初步研究、数据采集和分析):1. 收集文献,了解Al-Ti-B增强镁合金的研究进展和发展趋势。

2. 制备Al-Ti-B复合增强镁合金样品并进行初步的显微组织和相组成分析。

3. 测试合金样品的硬度、拉伸强度和塑性等性能。

第二年(深入研究、数据分析和总结):1. 深入研究Al-Ti-B复合增强镁合金的组织性能,分析实验结果。

2. 探究Al-Ti-B复合增强镁合金的形成机理,了解增强剂对合金组织性能的影响。

Mg-Zn-Er镁合金准晶相的形成规律及性能研究的开题报告

Mg-Zn-Er镁合金准晶相的形成规律及性能研究的开题报告

Mg-Zn-Er镁合金准晶相的形成规律及性能研究的开
题报告
1. 研究背景和意义:
准晶是介于晶体和非晶体之间的一种非晶质准晶体结构,具有独特的物理和化学性质,因此引起了广泛的关注。

Mg-Zn-Er镁合金作为一种新型的准晶材料,具有良好的热稳定性、力学性能和耐腐蚀性能,被广泛应用于航空、汽车等领域。

然而,Mg-Zn-Er镁合金准晶相形成的机制及其性能仍然存在一定的争议和不明确性,因此需要进一步深入研究。

2. 研究内容和方法:
本研究旨在探究Mg-Zn-Er镁合金准晶相的形成机制和性能,主要包括以下几个方面:
(1) 研究不同合金成分对Mg-Zn-Er镁合金准晶相形成的影响;
(2) 采用X射线衍射、透射电镜等材料表征手段对Mg-Zn-Er镁合金准晶相的晶体结构、形貌等性质进行表征;
(3) 通过拉伸、压缩、弯曲等力学性能测试,研究不同晶体结构对Mg-Zn-Er镁合金力学性能的影响;
(4) 研究Mg-Zn-Er镁合金准晶相的耐腐蚀性能及其机制。

3. 研究预期成果:
通过本研究,预期取得以下成果:
(1) 揭示Mg-Zn-Er镁合金准晶相的形成机制和规律;
(2) 确定Mg-Zn-Er镁合金准晶相的晶体结构和形貌;
(3) 研究不同晶体结构对Mg-Zn-Er镁合金力学性能的影响;
(4) 探究Mg-Zn-Er镁合金准晶相的耐腐蚀性能及其机理。

4. 研究意义:
本研究将为探索准晶材料的结构性质和性能提供新的实验方法和理论基础,为准晶材料的合成和应用提供科学支撑。

同时,对于Mg-Zn-Er 镁合金等准晶材料的开发与应用,具有重要的实际应用价值。

高性能镁合金的研究进展

高性能镁合金的研究进展

高性能镁合金的研究进展摘要:镁合金是以镁为基体加入其它元素组成的合金,其密度小,比强度高,散热好,承受冲击载荷能力比铝合金大,被誉为“21 世纪绿色工程材料”。

目前,燃料资源的枯竭和CO2排放是学术界关注的重要问题。

在运输、军事、航天等领域中使用轻质材料可减少燃料消耗和环境问题。

本文主要对高性能镁合金的研究进展进行论述,详情如下。

关键词:高性能;镁合金;研究引言镁(Mg)是一种具有优异力学性能的结构材料,是加工和应用中表现出高性能的合适候选材料,尤其随着航空航天领域对轻质材料的需求不断增加,促进了镁基材料的开发研究。

然而,与其可替代材料,如铝合金和钢相比,镁合金虽作为最轻的轻质结构材料可大大减轻质量,但其强度低、塑性差、耐腐蚀性差等的缺点限制了其广泛应用。

1高强度铸造镁合金高性能铸造镁合金是变形镁合金的基础,目前,研究人员已经开发出了具有不同成分和性能的镁合金。

在纯镁中添加合金元素有助于改变其性质。

镁具有化学活性,可以与其他金属合金元素发生反应,形成金属间化合物,影响微观结构,从而影响镁合金的力学性能。

当前,研究者主要通过添加合金元素,利用固溶强化、析出强化等提升镁基体的力学性能。

2高性能镁合金的研究进展2.1等轴晶AZ80镁合金镁合金有相对高的强度和刚度,尺寸稳定性和阻尼性能较好,机加工性能优良等优势;在环保方面,镁合金更容易回收,可以减轻对环境的污染,所以作为轻质结构材料研究与开发的主要对象。

与传统的工程材料相比,镁合金的密排六方结构(HCP)和室温滑移系过少造成其室温成形能力差,主要表现为:强度低、塑韧性差和高性能较差,严重地限制了镁合金的实际应用。

采用大塑性变形工艺可以细化材料的晶粒以及改善材料的织构,进而提高镁合金的成形性能。

其中,等径角挤压工艺是目前应用最广泛的加工工艺。

相比于传统材料的模型结构,变形时镁合金晶体具有较低的对称性和较强的各向异性,此时,晶体塑性模拟成为镁合金等HCP金属微观变形机理研究的一个理想的理论平台。

快速凝固AZ91镁合金及其颗粒增强复合材料的研究的开题报告

快速凝固AZ91镁合金及其颗粒增强复合材料的研究的开题报告

快速凝固AZ91镁合金及其颗粒增强复合材料的研究的开题报告一、选题背景镁合金作为一种轻质高强度材料,在航空、汽车、电子等领域具有广泛的应用前景。

然而,其加工难度大、燃烧性能高等问题限制了其在工程领域的应用。

快速凝固技术可以制备出具有优异性能的金属晶粒,从而提高镁合金的力学性能和抗氧化性能。

此外,通过将颗粒增强加入到镁合金中,可以进一步提高其力学性能和热稳定性,因此复合材料在工程领域具有广泛的应用前景。

二、研究目的本研究的目的是通过快速凝固技术制备出高性能的AZ91镁合金以及颗粒增强AZ91镁合金复合材料,并对其力学性能和微观组织结构进行研究。

通过研究快速凝固工艺对合金组织的影响,探讨快速凝固技术制备AZ91合金的可行性和可靠性,同时实现颗粒增强复合材料的高性能制备。

三、研究内容与方法1. AZ91镁合金的制备:采用快速凝固技术制备AZ91镁合金,并对其力学性能、微观组织结构和相变行为进行分析和研究。

2. 颗粒增强AZ91镁合金复合材料的制备:将Al2O3颗粒(体积分数为5%)加入到AZ91镁合金中,通过快速凝固技术制备出颗粒增强AZ91镁合金复合材料,并对其力学性能和微观组织结构进行研究。

3. 镁合金制备工艺优化:通过改变制备过程参数(如制冷速率、加热温度)等,优化AZ91镁合金的制备工艺,得出最优工艺条件。

4. 实验方法:采用XRD、SEM、TEM、EPMA等多种材料分析技术,对合金的组织结构和相变行为进行表征,力学性能测试采用万能试验机。

四、研究意义本研究可以为快速凝固技术制备高性能AZ91镁合金和颗粒增强AZ91镁合金复合材料提供参考和指导,为镁合金材料的发展提供重要依据。

此外,还可以为工程领域中镁合金材料的应用提供关键技术支持,促进行业的发展。

细晶Mg-Zn-Y合金的制备、组织、性能及强化机理的开题报告

细晶Mg-Zn-Y合金的制备、组织、性能及强化机理的开题报告

细晶Mg-Zn-Y合金的制备、组织、性能及强化机理的开题报告题目:细晶Mg-Zn-Y合金的制备、组织、性能及强化机理的研究一、研究背景及意义镁合金因其密度低、比强度高、可循环利用等特点,在航空、汽车、电子、船舶等领域受到广泛关注。

然而,传统的镁合金存在耐腐蚀性差、强度低等问题,限制其在工业中的应用。

近年来,随着制备技术和合金设计的发展,研究发现在合金中加入微量稀土元素能够有效地改善镁合金的性能,其中细晶化是一种有效的方法。

本课题拟通过稀土元素Y的加入,结合机械球磨和热压工艺制备出细晶Mg-Zn-Y 合金,并研究其组织、力学性能和强化机制。

旨在为开发高性能镁合金提供新的思路和方法。

二、研究内容和方案本研究拟依次开展以下工作:1.制备Mg-Zn-Y合金。

选取Mg、Zn、Y三种元素作为原料,通过球磨混合、热等静压和热处理等工艺,制备出不同Y含量的合金。

2.研究合金组织。

采用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜等手段研究合金的晶粒大小、相组成、显微组织等特征。

3.测试合金力学性能。

采用万能试验机测试合金的抗拉、屈服强度和塑性等力学性能,并进行微观形变分析。

4.研究合金强化机制。

通过本征强化和细晶强化的理论分析,以及位错和孪晶等微观机制的观察和分析,探讨合金的强化机制。

三、进度安排本研究计划为期两年,进度安排如下:第一年1. 阅读相关文献,了解Mg-Zn-Y合金研究现状;2. 确定研究方案,制备不同Y含量的Mg-Zn-Y合金;3. 研究合金组织:光学显微镜观察晶粒大小和形貌;扫描电镜观察微观组织变化;X射线衍射仪测试合金的相组成和结构特征;第二年1. 测试合金力学性能,采用万能试验机测试合金的抗拉、屈服强度和伸长率,并进行微观形变分析;2. 研究合金强化机制,包括本征强化、细晶强化、位错和孪晶等微观机制的观察和分析;3. 撰写论文,并参加相关学术会议。

四、预期成果1. 成功合成出Mg-Zn-Y合金,制备出晶粒尺寸小、结构均匀的细晶材料;2. 研究出合金的力学性能,包括抗拉、屈服强度和塑性等性能;3. 探究Mg-Zn-Y合金的强化机理,提供合金性能改善的新思路和方法;4. 形成高水平的学术论文和报告,发表文章在相关领域的著名学术期刊上,参加国际会议并进行学术交流。

博士研究生开题报告

博士研究生开题报告
4. 准晶相增强镁合金的大塑性变形 及其晶粒微细化的机制
准晶相增强Mg-Zn-Y合金的大塑性变形行为
2003.11-2004.3 原材料准备、实验设备的调试 2004.4-2004.7 合金成分设计、合金熔炼工艺研究 2004.8-2004.12 研究不同冷却条件下合金的凝固过程 2005.1-2005.6 DTA实验、液淬实验研究准晶相的形成机理 2005.7-2005.11 ECAP实验及形变强化作用的研究 2005.12-2006.3 组织表征与性能测试 2006.3-2006.5 完成论文,准备论文答辩
合金成分设计
Mg-Zn-Y合金
热处理工艺
井式热处理炉
573K 24h 准晶相的析出 773K 2h 准晶相的稳定性
熔炼、浇铸
DTA实验
液淬处理
感应熔炼炉
电阻熔炼炉
急冷甩带
单辊急冷制带设备
定向凝固装置
准晶相形成机理
ECAP工艺
120吨压力机
ECAP模具
准晶相的破碎,均匀化
准晶相增强Mg-Zn-Y合金的大塑性变形行为
5.1 技术路线
组织表征与性能测试
强化机制
DTA实验
热处理工艺
ECAP工艺
液淬处理
准晶相形成机理
熔炼、浇铸
合金成分设计
急冷甩带
准晶相热稳定性
准晶相增强Mg-Zn-Y合金的大塑性变形行为
5. 实验方案及技术路线
5.2 实验方案
准晶相增强Mg-Zn-Y合金的大塑性变形行为
8. 进 度 安 排
准晶相增强Mg-Zn-Y合金的大塑性变形行为
图7 铸态Mg95Zn4.3Y2.0合金的明场TEM观察 及其选区电子衍射斑点
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

毕业论文开题报告题目准晶增强高性能镁合金的研究学院材料科学与工程学院专业材料科学与工程班级学生学号指导教师二〇一〇年三月三十日学院材料科学与工程学院专业材料科学与工程学生学号论文题目准晶增强高性能镁合金的研究一、选题背景与意义1. 国内外研究现状镁合金是结构材料中密度最小、并具有良好的生物兼容性、最高的比强度和比刚度、优良的工艺性能、较好的耐侵蚀性能、良好的导热、减振及电磁屏蔽性,被以为是制备电器产品壳体、运输工具和航天飞行器零部件最具前途的材料[1-4]。

但由于镁的晶体结构是密排六方结构,这种结构决定了它的塑性变形能力很差。

再加上铸态镁合金的晶粒比较粗大,力学性能的壁厚效应大,缩松和热裂偏向严峻,这些都严峻阻碍着合金的力学性能,限制了镁合金的应用。

准晶具有高硬度、耐蚀、耐热等特点[5],专门适合于作韧性基体材料中的强化相。

镁合金中准晶的存在可制备出准晶相增强高性能镁合金及镁基复合材料[6 ]。

采纳准晶相增强高性能镁合金是目前镁合金研究领域的热点。

准晶(quasicrystal)是一种具有长程准周期性平移序和非晶体学旋转对称性的固态有序相[7]。

1984年美国国家标准局的Shechtman,Cahn 和Gratias[8]等人在急冷快速凝固的Al-14at%Mn合金中发觉准晶,从而引发世界各国学者对准晶及其相关领域的研究。

随着稳固准晶相的发觉,显现了很多准晶制备方式,要紧有:常规凝固法[9]、自熔体法[10]、深过冷法[11]等。

在所有十面体准晶的合金系中,Al-Ni-Co系被以为是最易形成准晶的体系之一,且稳固准晶的成份为Al72Ni12Co16。

Yokoyama等[12]从Al72Ni12Co16熔体中直接取得稳固的十面体准晶,并成立了伪二元的Al100-2x Ni x Co x合金系的平稳相图。

准晶的发觉扩大了晶体学的范围,对传统晶体学无疑是一个重要的补充和进展。

准晶按周期维数分类,可分为一维、二维、三维准晶。

二维准晶包括八面体、十面体、十二面体准晶。

三维准晶要紧为二十面体准晶。

另外准晶还能够分为稳固准晶和亚稳准晶[13]。

有报导,准晶颗粒能够作为金属基体的增强相。

1993年Luo等第一次在富镁的Mg-Zn-Y三元合金中发觉准晶相,该相被鉴定为稳固的二十面体准晶相(Icosahedron quasicrystal)[14]。

研究发觉,在Mg-Zn-Y 合金中,使必然的体积分数准晶均匀散布在镁基体中,可制备准晶增强高强度镁合金[15,16]。

因此,Mg-Zn-Y三元合金成为开发高强度镁合金的一种超级具有潜力的合金系。

目前,愈来愈多的研究转移到Mg-Zn-Y三元合金组织和性能的分析方面[15-18]。

目前,国内外关于Mg-Zn-Y合金准晶的研究要紧集中在两个方面:一方面,要紧对准晶的制备工艺和准晶形成机理进行研究;另一方面,要紧对通过准晶相增强制备高性能镁合金的研究。

在Mg-Zn-Y合金凝固进程中准晶相的形成研究中,Tsai第一报导了Mg-Zn-Y三元合金中准晶相是由包晶反映生成的,其凝固进程中第一从液相中结晶出(Zn,Mg)5Y晶体相,然后再发生包晶反映生成二十面体准晶。

在高性能准晶增强Mg-Zn-Y合金开发研究方面,Guangyin Yuan在Mg-Zn-Y合金中加入Y元素后在晶界和基体中形成了准晶相,研究发觉准晶相是该合金力学性能提高的要紧缘故[19]。

D.H.Bae,Alock Sing等通过热挤压Mg-Zn-Y合金,比较系统的研究了准晶相对镁合金的强化作用,发此刻合金中形成尺寸较小且均匀散布的准晶相,能够显著提高合金的室温和高温力学性能。

他们以为这是由于准晶相特殊的对称性致使了与基体相特殊的匹配关系和对位错的钉扎作用。

在镁合金基体中加入准晶颗粒,使准晶颗粒弥散散布在镁合金基体中能够达到强化的目的,粉末冶金法是一种经常使用的方式。

粉末冶金法制备的准晶增强镁合金确实是利用粉末冶金技术将准晶颗粒与金属粉末混合后在高温下挤压成由准晶颗粒与基体金属复合而成的金属基复合材料,也能够将准晶相颗粒在高温下烧结,从而取得致密材料,其突出优势是能够用来制备大块准晶。

这种镁合金的力学性能明显优于对应的晶体相,摩擦系数和磨损速度大大低于晶体相,随镁合金中铝含量的减少,其稳固性增加。

可是其本钱相对较高,无益于工业化生产[19]。

准晶中间合金加入以后,有黑色的颗粒相I相弥散散布于基体中,或散布于晶界及晶界周围,这有利于硬度的提高;高熔点I相的存在,提供了更多的形核机遇,使基体组织取得了细化,也是硬度提高的一个缘故;准晶中间合金的加入能明显提高材料的拉伸强度[20]。

另外,这种合金还具有必然的塑性,这与弥散散布的准晶颗粒的钉扎强化作用有关。

杜二玲等研究发觉:AZ31合金中加入Mg-Zn-Y-Mn准晶中间合金,有效改善了AZ31合金材料的组织;其平均晶粒尺寸由原先的大于100μm减小到25μm。

当加入5%的Mg-Zn-Y-Mn准晶中间合金时,AZ31合金材料的室温综合力学性能最好,硬度值提高到了60.63HB,拉伸强度达到峰值179.16 MPa,比母合金提高了32%[20]。

目前,准晶的实际应用仅限于表面涂层和增强结构材料方面,其他领域的应用并非普遍。

在镁合金研究热潮中,若是能利用准晶的优良性能、开发新工艺、新技术,能够进一步将我国镁合金的资源优势转化为产业优势。

2. 选题的目的与意义本文针对镁合金在应用中的一些缺点,希望能够通过准晶相增强的方式制备出高性能的Mg-Al-Zn合金。

同时探访了准晶相增强镁合金的作用机理,旨在为以后制备高性能镁合金奠定基础。

让轻质,绿色的镁合金成为本世纪重要结构材料的向往成为现实。

二、研究内容与目标1. 研究内容本文要紧有两大研究内容:一方面,通过制备含高体积分数准晶相的Mg-Zn-Y合金,研究在Mg-Zn-Y合金中准晶相的形成机理;另一方面,通过向Mg-Al-Zn基体中添加不同质量的含准晶相的颗粒,探求准晶相增强高性能镁合金的作用机理。

具体研究内容有:(1)Mg-Zn-Y合金中稳固二十面体准晶的制备;(2)采纳XRD, SEM, TEM等检测手腕对准晶相进行检测;(3)高准晶相含量Mg-Zn-Y合金颗粒的制备;(4)熔体混溶法准晶增强Mg-Al-Zn合金的研究;2. 研究目标通过添加不同的准晶中间合金细化合金组织,提高合金的综合力学性能,制备出高性能的Mg-Al-Zn合金。

三、研究方式与手腕(1) Mg-Zn-Y合金中稳固二十面体准晶的制备实验合金用纯Zn和Mg-Y中间合金熔配。

Zn的纯度为99.9%,Mg-Y中间合金中Mg和Y 元素的质量比为3:1。

配料之前将原材料表面的氧化皮用砂轮打磨掉。

在爱惜气氛下,采纳电阻炉熔化合金,然后浇铸在石墨型模具中。

(2) 稳固准晶相的检测从浇铸好的合金锭上截取一薄片,用牙托粉镶嵌后别离进行如下实验步骤:粗磨,以取得一个平整的平面;细磨,排除较深的磨痕取得滑腻的磨面;抛光,取得光亮的镜面;然后用稀冰醋酸水溶液进行侵蚀,侵蚀时刻不宜太长,一样为2s左右,个别较难侵蚀的时刻能够略微延长一点,侵蚀完毕当即用清水冲洗,然后用吹风机吹干,为以后的组织观看做好预备。

在光学显微镜下进行金相观看。

在扫描电镜下观看更大放大倍数组织形貌,确信准晶相的存在。

取少量试样进行充分碾碎后进行X射线粉末衍射分析,确信合金中的相组成。

(3) 含准晶相Mg-Zn-Y合金颗粒的制备将Mg-Zn-Y合金母锭破碎成块以后,在行星式球磨机上机械球磨。

将机械球磨后的粉末用不锈钢筛网过筛,制备出颗粒度为50-150um的准晶颗粒。

将准晶颗粒在丙酮溶液中进行超声波清洗和高温热处置。

(4) 通过准晶增强制备高性能Mg-Al-Zn合金将预处置过的Mg-Zn-Y合金颗粒用机械搅拌的方式加入到温度为650℃的在Ar2气爱惜气氛下的Mg-Al-Zn合金液中。

将含有增强颗粒的合金液升温到710℃,爱惜一段时刻后在700℃左右浇铸到400℃左右的金属铸型中,然后用扫描电镜观看其微观组织,别离测量其力学性能和维氏硬度。

四、参考文献[1] 张小农, 张荻, 吴人洁. 混杂增强镁合金复合材料的力学性能和阻尼性能[J]. 中国有色金属学报, 1998,8 (1):150-153[2] 蒋百灵, 张淑芬, 吴国建, 等. 镁合金微弧氧化陶瓷层显微缺点与相组成及其耐蚀性[J]. 中国有色金属学报, 2002,12 (3) : 454-457[3] 宋海宁, 袁广银, 王渠东, 等. 耐热Mg2Zn2Si2Ca合金的显微组织和力学性能[J]. 中国有色金属学报, 2002,12 (5) : 957-960[4] 马春江, 张荻, 覃继宁, 等. Mg2Li2Al合金的力学性能和阻尼性能[J]. 中国有色金属学报,2000,10 (1) : 10-14[5] 肖华星. 引人注目的新材料——准晶材料Ⅲ:准晶的形成[J]. 常州工学院学报, 2004,17 (2) :1-5[6] 王渠东, 丁文江. 镁合金及其成形技术的国内外动态与进展[J]. 世界科技研究与进展,2004,126 (3) :39-43[7] 董闯. 准晶材料[M]. 北京: 国防工业出版社, 1998.5: 2-7[8] 朱先勇, 于思荣, 刘耀辉, 罗彦茹, 张英波, 刘兆政. 一般凝固Mg-Zn-Y 系合金组织[J]. 中南大学学报, 2020, 40(4): 940-943[9] 王兵辉, 杨根仓, 朱满, 程素玲, 周尧和. 颗粒含量对准晶增强Al-Mg基复合材料组织和性能的阻碍[J]. 稀有金属材料与工程, 2020,37(11):1961-1965[10] Fisher I R, Islam Z, Panchula A F et al. Physics of condensed matter statistical mechanic [J].Philosophical Magazine B, 1998,77(1): 1601-1605[11] Holland-Moritz D, Jacobs G, Egry I. Investigations of the short-range order in melts ofquasicrystal-forming Al-Cu-Co alloys by EXAFS [J], Materials Science & Engineering. 2000, 92(1): 369-374[12] Yokoyama Y. Fabrication of Nanoporous Polymer Materials by Supercritical Fluids[J]. MaterTrans, JIM. 1997,38(1): 943-947[13] Alok Singh, Nakamura M, Watanabe M, et al. Quasicrystal strengthened Mg-Zn-Y alloys byextrusion [J]. Scripta Materialia, 2003,49(1):417-422[14] Luo Z, Zhang S, Tang Y, et al. Quasicrystals in as-cast Mg-Zn-REalloys [J]. Scr. Metall. Mater,1993,28(1): 513-517[15] Alok Singh,M.Nakamura,M.et al. Quasicrytal strengthened Mg-Zn-Y alloys by extrusion [J].Scripta Materialia. 2003,49(1):417-422[16] Alok Singh et al. Formation of icosahedral-hexagonal H phase nano-composites in Mg-Zn-Y alloys[J]. Scripta Materialia, 2004,51(1): 955-958[17] 史菲, 郭学峰, 张忠明. Y对一般凝固Mg-Zn-Y系合金组织及准晶相形成的阻碍[J]. ,2005,34(11): 1726-1729[18] 万迪庆, 杨根仓, 刘雅娟, 朱满, 周尧和. Mg30Zn60Y10合金中二十面体准晶相的形成和生长[J]. 铸造, 2006,55(1):9-11[19] 袁武华, 张晨晨, 陈吉华. 准晶相增强高性能镁合金的研究进展[J]. 材料导报,2007,21(2):91-93[20] 杜二玲, 王荣贵, 张金山, 许春香, 王红霞, 周翠兰. 镁基准晶对AZ31镁合金显微组织和力学性能的阻碍[J]. 铸造, 2020,58(6):555-557五、指导教师评语六、审核意见。

相关文档
最新文档