铸态及变形Mg-Sn-Si合金的组织演化和强韧化

来源 :河南理工大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:yanzi841213
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
Mg-Sn-Si系合金是一种潜在的新型耐热镁合金。到目前为止,该合金的组织结构、制备工艺和强韧化机理处于探索阶段,使其应用和发展受到限制。本文首先采用常规凝固法制备Mg-3~8Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金,用OM、SEM和TEM观察和分析合金组织,XRD、EDS和DSC等分析合金相结构及组成。通过组织观察和Thermo-Calc相图计算研究了合金的结晶和相变过程;进而在系统研究合金普通凝固组织特征和结构的基础上,探索了合金的组织细化及细化机理。集中研究了铸态合金经Sb变质和变形加工的组织演化过程,通过分析变形合金的动态再结晶机理,揭示了晶粒细化的原因;最后在初步测试不同条件下合金的力学性能后,分析了Mg-Sn-Si系合金的强韧化机制。研究表明,Mg-5Sn-1Si合金的平衡凝固顺序为:L→α-Mg,L+α-Mg→α-Mg+Mg2(Si,Sn)和L→(α-Mg+Mg2(Si,Sn)+Mg2(Sn,Si)),之后一直到室温发生α-Mg→α-Mg+Mg2(Sn,Si)。而非平衡凝固过程包括:L→α-Mg,L+α-Mg→α-Mg+Mg2(Si,Sn),L→α-Mg+Mg2Si,Sn+Mg2Si→Mg2(Si,Sn),Sn+Mg2(Si,Sn)→Mg2(Sn,Si)+Si和Si+Mg2Sn→Mg2(Sn,Si),之后到室温发生α-Mg→Mg2Sn+Mg2(Si,Sn)。其中Mg2(Si,Sn)和Mg2(Sn,Si)相的结构与Mg2Si(或Mg2Sn)相同,二者的晶格常数、纳米硬度和弹性模量等性能介于Mg2Si与Mg2Sn之间。通过计算Mg8Sn3Si、Mg8Si3Sn的结合能发现,Si(Sn)取代Mg2Sn(Mg2Si)面心和顶点位置上的原子是等价的。Mg2(Si,Sn)和Mg2(Sn,Si)三元相通过Sn+Mg2Si→Mg2(Si,Sn),Sn+Mg2(Si,Sn)→Mg2(Sn,Si)+Si和Si+Mg2Sn→Mg2(Sn,Si)发生原子置换,其中Mg2(Si,Sn)相的生成量由Si含量决定,Mg2(Sn,Si)的生成量与被取代的Si原子数量及Sn含量关系密切。在Mg-xSn-Si系铸态合金中,Sb通过Mg2(Si,Sn)和Mg2(Sn,Si)的桥梁作用,对汉字状Mg2Si进行变质处理,细化效果较为显著。正挤压后,Mg2Si相呈现片状聚集,Mg2Sn相偏聚在晶界处。Mg2(Si,Sn)相和Mg2(Sn,Si)相被细化,颗粒尺寸由铸态10μm细化到~3μm。挤压过程中Mg2(Si,Sn)相经机械破碎而细化,Mg2(Sn,Si)相经机械破碎和相变而细化。往复挤压后,组织通过连续或非连续动态再结晶而细化,晶粒尺寸由铸态的30μm细化到~8μm,经过7道次往复挤压,合金组织细小均匀,晶粒细化到7.7μm。经过变质和变形细化后,合金的强度和塑性得到显著提高,一方面是基体晶粒的细化,另一方面是强化相的均匀分布,更为关键的是与“Mg2Si/基体”界面结合情况相比,“Mg2(Si,Sn)或Mg2(Sn,Si)/基体”界面结合力更强,从而提高了合金强度和塑性。往复挤压Mg-5Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金经固溶+时效热处理后,其强韧性更佳,200℃的强度保持率为59.7%,Sb变质后强度保持率升高到62.6%;高温变形以晶界滑移为主,变形机制与合金的复合强化、热处理工艺、活性元素作用及动态再结晶有一定关系。
其他文献
内蒙古乌拉特中旗乌梁斯太岩体位于华北板块北缘中段,岩性以黑云二长花岗岩为主.它具有较高的SiO2(74.69%~76.16%)、Na2O+K2O(8.63%~9.62%)、Rb(73×10-6~200×10-6)含
在现行初中物理课本《动能和势能》一节中,有三个以上的实验,由于实验器材繁多,造成搬运不便,操作过程繁琐,加大了课堂教学处理难度。笔者在教学实践中对本课的几个实验进行了系统
文章针对修船厂码头泊位计划调度安排进行分析,对智能移泊调度系统进行定义,实现人工调度与智能调度的结合,为企业船舶调度管理提供了计算机辅助决策功能.
中国共产党的领导是依法治国的根本保证。坚持党的领导,树立政治权威,能够为依法治国提供一个良好运行环境;坚持党的领导,有助于正确把握、处理党法关系,坚持走中国特色社会
"卓越工程师教育培养计划"是我国工程教育的一项重要改革措施,这为给水排水工程专业的发展提供了机遇,也带来了挑战。根据该计划对工程型人才培养的新要求,从实践基地建设、学
[目的]探讨健康教育对病人保持有效半坐卧位的作用。[方法]选取我院呼吸科2010年5月—2011年12月需取半坐卧位的呼吸困难住院病人80例,随机分为对照组和实验组各40例。对照组
回 回 产卜爹仇贱回——回 日E回。”。回祖 一回“。回干 肉果幻中 N_。NH lP7-ewwe--一”$ MN。W;- __._——————》 砧叫]们羽 制作:陈恬’#陈川个美食 Back to yield
期刊
纳税筹划是企业为保证经济效益最大化,在法律允许的范围内进行的纳税风险管理措施,对企业的正常有序发展有重要意义。当今时代税收法治越来越健全,这对企业的纳税筹划提出了
烟台市福山区被国家命名为大樱桃之乡,也是国内大樱桃的主产地。目前.存在的主要问题是部分果园结果晚.产量较低,病毒病等病害较重。为此.福山区的果农在专家的指导下,在大樱桃的早
随着光学产品应用的广泛普及,对光学镜片的精度要求也逐渐提高。要提高光学镜片的精度不仅要提高光学镜片的加工精度,更为关键的是提高光学镜片的检测精度,其中干涉检测依然