發(fā)布時間：2018-06-29 04:09

  本文選題：鎂合金 + 擴散��； 參考：《重慶大學》2015年碩士論文

【摘要】：在鎂合金中形成的第二相化合物不僅影響鎂合金的凝固過程,還對鎂合金的強度有決定性影響。本課題將以擴散實驗為基礎,研究純Mg與Mg-16Ca、Mg-30Zn、Mg-40Al組成的固液擴散偶在不同擴散溫度、不同保溫時間下的互擴散過程,討論擴散層中第二相化合物的形成過程、種類以及形貌尺寸等內容,并計算相的生長常數、激活能等擴散動力學參數,為鎂合金中第二相化合物形成過程的研究提供數據參考。同時利用理論計算的方法研究了Ca、Zn和Al在純Mg中的液態(tài)擴散系數。Mg-16Ca和純Mg的固液擴散層中的第二相為Mg2Ca,在570℃、585℃、600℃、615℃和630℃時,其擴散生長常數分別為1.84×10-10 m2/s、1.97×10-10 m2/s、2.40×10-10m2/s、3.31×10-10 m2/s和5.36×10-10m2/s,在此溫度范圍內其擴散激活能為111.28k J/mol。Mg-30Zn和純Mg的固液擴散層中的第二相為Mg7Zn3和Mg Zn2,在550℃、565℃、580℃、595℃和610℃時,其擴散生長常數分別為0.56×10-10 m2/s、0.93×10-10 m2/s、1.53×10-10 m2/s、2.45×10-10 m2/s和2.84×10-10m2/s,在此溫度范圍內其擴散激活能為170.56k J/mol。Mg-40Al和純Mg的固液擴散層中的第二相為Mg17Al12和Mg2Al3,在475℃、490℃、505℃、520℃和535℃時,其擴散生長常數分別為1.17×10-10 m2/s、1.46×10-10 m2/s、1.93×10-10 m2/s、2.68×10-10 m2/s和3.69×10-10m2/s,在此溫度范圍內其擴散激活能為92.02k J/mol。擴散層與純Mg的界面均為胞狀組織,擴散層中第二相組織為枝晶狀或網狀,擴散層中第二相的形貌與擴散溫度、時間以及第二相成分、數量等有關。在680℃~800℃的溫度范圍內,Ca、Zn和Al在純Mg中的液態(tài)擴散系數在10-8數量級,其中Zn的擴散系數最大,Al次之,Ca最小。在此溫度范圍內,Ca、Zn、Al在Mg中的液態(tài)擴散激活能分別為22.91k J/mol、30.01k J/mol和29.96k J/mol�？芍簯B(tài)擴散系數及激活能的大小與參與擴散的元素的原子半徑有關,合金元素與鎂的原子半徑差值越小,則液態(tài)擴散系數越大,激活能也越大。并且通過Matlab軟件的模擬,預測了在700℃和800℃下、擴散時間為60s時,Ca、Zn、Al在Mg中的液態(tài)擴散厚度都在3~5mm之間。
[Abstract]:The second phase compounds formed in magnesium alloys not only affect the solidification process of magnesium alloys, but also have a decisive effect on the strength of magnesium alloys. Based on the diffusion experiments, this paper will study the interdiffusion process of the solid-liquid diffusion couple composed of pure mg and Mg-16CaMg-30ZnPn-Mg-40Al at different diffusion temperature and different holding time, and discuss the formation process of the second phase compound in the diffusion layer. The species, morphology and size of the phase were calculated, and the diffusion kinetic parameters such as the growth constant and activation energy of the phase were calculated, which provided a data reference for the study of the formation process of the second phase compound in magnesium alloy. At the same time, the liquid diffusivity of Ca-Zn and Al in pure mg and the second phase in the solid-liquid diffusion layer of pure mg were studied by theoretical calculation. The second phase was mg _ 2Ca at 570 鈩，

本文編號：2080788