【摘 要】
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镁合金在室温下的塑性变形能力差,塑性加工较为困难。晶粒细化处理不仅能够改善塑性变形能力,而且可以提高其综合力学性能。本课题基于枝晶生长动力学模型（即:KGT模型与LGK模
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镁合金在室温下的塑性变形能力差,塑性加工较为困难。晶粒细化处理不仅能够改善塑性变形能力,而且可以提高其综合力学性能。本课题基于枝晶生长动力学模型（即:KGT模型与LGK模型）,研究了铸造Mg-Al合金溶质含量与过冷度对枝晶生长速度和生长半径的影响,并运用晶粒自由生长理论计算了加入细化剂条件下AZ91镁合金的晶粒尺寸。同时,自制了一种复合细化剂Al-Sr-Mn-Ti-C,分析了细化剂中的物相及其形貌尺寸,研究了细化剂对Mg-Al合金晶粒大小与性能的影响,并采用SEM与XRD探讨了其细化机理。研究结果表明:KGT模型和LGK模型其在Ivantson函数下具有很强的相似性,同一过冷度下,溶质含量越高枝晶生长速度越慢;但随过冷度增加,生长速度迅速增加,枝晶尖端生长半径则减小。在细化剂粒子尺寸分布为已知的前提下,预测了Mg-Al系合金的平均晶粒尺寸,预测结果与Al-Sr-Mn-Ti-C细化Mg-Al合金晶粒尺寸较为符合。Al-Sr-Mn-Ti-C细化剂可以有效细化Mg-Al合金。细化处理后合金的第二相β-Mg17Al12相由粗大连续网状变为细小非连续状且分布更为均匀,晶粒尺寸明显减小,抗拉强度得到提高。同时,微观分析结果表明Al-Sr-Mn-Ti-C细化剂中含有TiC、Al4Sr、Al8Mn5、Al4C3等化合物,这些化合物呈现不同的形态,但以杆状居多,且直径在100微米量级,它们可以作为异质形核质点促进Mg-Al合金晶粒细化。
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