论文部分内容阅读
随着人们对工业材料“更轻，更强”的要求，镁合金越来越多的受到汽车和航空航天领域的关注。然而，同钢和铝合金相比，其较低的力学性能限制了它在汽车领域内的应用。对于大部分轻金属来说，添加元素是提高强度的最有效途径之一。通过扫描电镜分析(SEM)，X射线衍射(XRD)以及拉伸性能测试等手段，研究了AlN对AZ91合金显微组织和力学性能影响。结果表明：生成相主要为α-Mg和β-Mg17Al12。添加AlN会降低AZ91合金的析出动力，抑制AZ91合金沉淀相中β相的析出。并且，随AlN含量的增加，这种抑制效果会更加明显。当AlN含量达到0.48%时，β相分布最为均匀。含量在0.30%时，镁合金基体的平均晶粒大小由原来的100μm减少到50μm，拉伸强度也达到最佳，由原来的168MPa增加到193MPa。然而，随着AlN含量的增加，晶粒没有进一步的细化，当含量达到0.60%时，基体的平均晶粒大小增加到70μm，β相也增加了少许。通过SEM，XRD以及拉伸性能测试等手段，研究了Si对Mg-5%Sn镁合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：生成相主要为α-Mg、Mg2Sn、Mg2Si。加入一定量的Si后，Mg-5%Sn合金组织中生成的的汉字状Mg2Si相在凝固过程中将弥散分布在α-Mg基体中，阻碍α-Mg基体的自由长大，从而细化合金铸态组织。并且，随Si含量的增加，细化效果会更加明显。当Si含量达到1.25%时，基体的平均晶粒大小由原来的90μm减少到40μm，拉伸强度也达到最佳，拉伸强度由原来的108MPa增加到156MPa。当Si添加量在1.5%以下时，晶粒尺寸一直呈现下降的趋势，合金的硬度强度随着Si添加量的增多而提高。未添加Si的合金布氏硬度为94N/mm2，而添加1.25%的Si后，合金布氏硬度提高为123N/mm2，提高了30.85%。然而，随着Si含量的继续增加，晶粒进一步的细化，但是拉伸强度却有一定程度的下降。合金的拉伸率随着Si添加量的增加，总体上呈现下降趋势。通过SEM，XRD以及拉伸性能测试等手段，研究了Al-3.5%P中间合金对Mg-5%Sn-1.25%Si镁合金显微组织和力学性能的影响。研究表明：Al-3.5%P中间合金加入后，Mg-5%Sn-1.25%Si合金中的主要相为α-Mg、Mg2Sn、Mg2Si以及少量的P和AlP相。Al-3.5%P的加入使Si合金化的Mg-5%Sn合金中Mg2Si相由汉字状变为细小的颗粒状。AlP则作为Mg2Si相的异质形核核心，使得汉字状的Mg2Si随着Al-3.5%P中间合金添加量的增加而渐渐变为颗粒状的Mg2Si，并且颗粒状Mg2Si由开始的大块颗粒状，变为更加细小弥散的颗粒状。合金的拉伸强度随着Al-3.5%P中间合金的加入量的增加而增加，当添加量达到0.225%时，合金的拉伸强度达到最佳，由原来的156Mpa增加到191Mpa。当添加量达到0.3%时，颗粒状Mg2Si发生偏聚现象，拉伸强度降低。合金的硬度总体上呈现下降的趋势，拉伸率则呈现上升的趋势。