熱處理對(duì)ZM51鎂合金導(dǎo)電性能及力學(xué)性能的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-01-06 04:08
航空航天、電子通信、軌道交通等領(lǐng)域?qū)﹄姶牌帘谓Y(jié)構(gòu)件輕量化需求日益迫切,鎂合金密度低、比強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)致密、導(dǎo)電性能和電磁屏蔽性能優(yōu)良,作為一種潛在的電磁屏蔽結(jié)構(gòu)材料備受關(guān)注。鎂合金材料的電磁屏蔽性能與其電導(dǎo)率的變化息息相關(guān),因此開(kāi)展鎂合金材料導(dǎo)電性能的研究具有重要的理論參考和工程應(yīng)用意義。本文以高比強(qiáng)高導(dǎo)熱Mg-5 wt.%Zn-1 wt.%Mn(ZM51)鎂合金材料為研究對(duì)象,利用光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X射線衍射儀(XRD)、電導(dǎo)率測(cè)試以及力學(xué)性能測(cè)試等組織與性能分析測(cè)試手段,研究了溶質(zhì)原子對(duì)鎂合金導(dǎo)電性能的影響機(jī)理;分析了溶質(zhì)原子以及位錯(cuò)和第二相對(duì)ZM51鎂合金導(dǎo)電性能的影響規(guī)律;總結(jié)了不同時(shí)效制度對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的大截面尺寸ZM51鎂合金的導(dǎo)電性能和力學(xué)性能的影響。主要結(jié)果如下:(1)通過(guò)制備相同原子百分比的Mg-Al、Mg-Zn、Mg-Y二元合金,發(fā)現(xiàn)鎂合金的導(dǎo)電性能取決于溶質(zhì)原子半徑同基體原子半徑的差,溶質(zhì)原子同基體的原子半徑差值越小,造成的基體晶格畸變量越小,合金電導(dǎo)率越高。(2)對(duì)ZM51鎂合金進(jìn)行均勻化熱處理以及T5單級(jí)和雙級(jí)、...
【文章來(lái)源】:北京有色金屬研究總院北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2金屬電阻率測(cè)量裝置[17]??
Mg-Zn系合金具有良好的時(shí)效強(qiáng)化特性,具有高的屈服強(qiáng)度和抗蠕變性能,同時(shí)??具有易加工性和可焊接性[3MI]〇Zn是密排六方結(jié)構(gòu),與Mg晶體結(jié)構(gòu)相同,根據(jù)Mg-Zn??二元相圖[4](圖1.3)可知,Zn在鎂基體中最大固溶度為6.2?wt.%。并且隨著溫度下??降,固溶度快速下降。因此,固溶強(qiáng)化以及時(shí)效強(qiáng)化可作為Mg-Zn合金的強(qiáng)化方式。??Atomic?I’ercenl?Zinc??^?0????10??20^?30??0?SO?B,°?^?^??eWc??I?\?;?4H±t%?\?.?4I?M*C??a?|?\?l_3M!iLY?????340±1*C?■??47±l*c?,?h?904??卜?/?|?fj??W?I?^?e*??zoo-?a?UfZn-^5^?R-,5??i?:?5?*??????D??"??loo-?'?S????????1??!??J?N??!?(?M??(??o?■丨?I?s??〇?10?20?30?40?50?60?70?BO??0?100??Mg?Weighl?Percent?Zinc?Zn??圖1.3?Mg-Zn二元相圖W??Mg-Zn二元合金鑄造時(shí)由于流動(dòng)性差會(huì)造成顯微疏松,并且合金熱裂傾向大且細(xì)??化晶粒困難[32],因此不能單獨(dú)作為結(jié)構(gòu)件來(lái)使用
ErMf〇y?keV??圖3.2二元合金鑄態(tài)元素面分布圖(a)Mg-Zn;?(b)Mg-Al;?(c)Mg-Y??對(duì)熔煉的三種鑄態(tài)合金進(jìn)行了?XRD物相分析,結(jié)果如圖3.3所示。從衍射圖譜??中可以看出,三種合金鑄態(tài)組織主要由a-Mg基體及相對(duì)應(yīng)的共晶組織組成,其中??XRD衍射圖譜中Mg-Zn的Mg7Zn3相所對(duì)應(yīng)的衍射峰較強(qiáng),而Mg-Al的Mgl7All2相??以及Mg-Y的Mg24Y5相所對(duì)應(yīng)的衍射峰較弱。同時(shí),在Mg-Y的衍射圖譜中在29.7°??23??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]變溫等通道角擠壓對(duì)Mg-Zn-Mn合金組織與性能的影響[J]. 李浩,宋言紅,唐馨. 熱加工工藝. 2017(23)
[2]Mg-Zn-Mn合金和Mg-Zn-Ca合金的組織及耐蝕性比較[J]. 馮宇飛,宋義全,安玥. 熱加工工藝. 2017(06)
[3]Sn對(duì)時(shí)效態(tài)ZM61鎂合金高溫力學(xué)性能的影響[J]. 唐甜,張丁非,孫靜,胡光山,胥鈞耀,潘復(fù)生. 材料工程. 2016(11)
[4]Mg-Zn-Mn合金的鑄態(tài)組織及耐腐蝕性[J]. 馮宇飛,宋義全,安玥. 金屬熱處理. 2016(10)
[5]重慶將成世界級(jí)變形鎂合金深加工基地[J]. 特種鑄造及有色合金. 2016(10)
[6]AZ80+Ce鎂合金輪轂成形過(guò)程中的組織演變[J]. 宗星星,方敏,于海濤,李偉剛. 熱加工工藝. 2016(07)
[7]稀土鎂合金研究與應(yīng)用進(jìn)展[J]. 曾小勤. 稀土信息. 2016(02)
[8]多方向鍛造Mg-Zn-Mn合金的組織與性能的研究[J]. 龔旭,胡鈺昊,周世杰,黃楠. 熱加工工藝. 2015(09)
[9]Enhanced Electromagnetic Interference Shielding of Mg–Zn–Zr Alloy by Ce Addition[J]. Xian-Hua Chen,Li-Zi Liu,Juan Liu,Fu-Sheng Pan. Acta Metallurgica Sinica(English Letters). 2015(04)
[10]Ce和均勻化對(duì)Mg-2.0Zn-1.0Mn鎂合金組織和性能的影響[J]. 李權(quán),彭建,蔣顯全,劉文君,程仁菊,潘復(fù)生. 功能材料. 2014(S2)
博士論文
[1]高導(dǎo)熱Mg-Zn-Mn合金及其性能研究[D]. 袁家偉.北京有色金屬研究總院 2013
[2]Mg-Zn-Mn系變形鎂合金強(qiáng)化機(jī)理研究[D]. 石國(guó)梁.重慶大學(xué) 2011
碩士論文
[1]醫(yī)用Mg-Zn-Mn合金的制備及復(fù)合強(qiáng)化工藝與性能研究[D]. 李浩.西南交通大學(xué) 2017
[2]細(xì)晶粒Mg-5Zn-1Mn-xSn鎂合金板材組織、性能及焊接行為研究[D]. 佘慶元.湖南大學(xué) 2016
[3]熱處理及稀土元素對(duì)Mg-Zn-Zr鎂合金電磁屏蔽性能的影響[D]. 劉娟.重慶大學(xué) 2013
本文編號(hào):2959903
【文章來(lái)源】:北京有色金屬研究總院北京市
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.2金屬電阻率測(cè)量裝置[17]??
Mg-Zn系合金具有良好的時(shí)效強(qiáng)化特性,具有高的屈服強(qiáng)度和抗蠕變性能,同時(shí)??具有易加工性和可焊接性[3MI]〇Zn是密排六方結(jié)構(gòu),與Mg晶體結(jié)構(gòu)相同,根據(jù)Mg-Zn??二元相圖[4](圖1.3)可知,Zn在鎂基體中最大固溶度為6.2?wt.%。并且隨著溫度下??降,固溶度快速下降。因此,固溶強(qiáng)化以及時(shí)效強(qiáng)化可作為Mg-Zn合金的強(qiáng)化方式。??Atomic?I’ercenl?Zinc??^?0????10??20^?30??0?SO?B,°?^?^??eWc??I?\?;?4H±t%?\?.?4I?M*C??a?|?\?l_3M!iLY?????340±1*C?■??47±l*c?,?h?904??卜?/?|?fj??W?I?^?e*??zoo-?a?UfZn-^5^?R-,5??i?:?5?*??????D??"??loo-?'?S????????1??!??J?N??!?(?M??(??o?■丨?I?s??〇?10?20?30?40?50?60?70?BO??0?100??Mg?Weighl?Percent?Zinc?Zn??圖1.3?Mg-Zn二元相圖W??Mg-Zn二元合金鑄造時(shí)由于流動(dòng)性差會(huì)造成顯微疏松,并且合金熱裂傾向大且細(xì)??化晶粒困難[32],因此不能單獨(dú)作為結(jié)構(gòu)件來(lái)使用
ErMf〇y?keV??圖3.2二元合金鑄態(tài)元素面分布圖(a)Mg-Zn;?(b)Mg-Al;?(c)Mg-Y??對(duì)熔煉的三種鑄態(tài)合金進(jìn)行了?XRD物相分析,結(jié)果如圖3.3所示。從衍射圖譜??中可以看出,三種合金鑄態(tài)組織主要由a-Mg基體及相對(duì)應(yīng)的共晶組織組成,其中??XRD衍射圖譜中Mg-Zn的Mg7Zn3相所對(duì)應(yīng)的衍射峰較強(qiáng),而Mg-Al的Mgl7All2相??以及Mg-Y的Mg24Y5相所對(duì)應(yīng)的衍射峰較弱。同時(shí),在Mg-Y的衍射圖譜中在29.7°??23??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]變溫等通道角擠壓對(duì)Mg-Zn-Mn合金組織與性能的影響[J]. 李浩,宋言紅,唐馨. 熱加工工藝. 2017(23)
[2]Mg-Zn-Mn合金和Mg-Zn-Ca合金的組織及耐蝕性比較[J]. 馮宇飛,宋義全,安玥. 熱加工工藝. 2017(06)
[3]Sn對(duì)時(shí)效態(tài)ZM61鎂合金高溫力學(xué)性能的影響[J]. 唐甜,張丁非,孫靜,胡光山,胥鈞耀,潘復(fù)生. 材料工程. 2016(11)
[4]Mg-Zn-Mn合金的鑄態(tài)組織及耐腐蝕性[J]. 馮宇飛,宋義全,安玥. 金屬熱處理. 2016(10)
[5]重慶將成世界級(jí)變形鎂合金深加工基地[J]. 特種鑄造及有色合金. 2016(10)
[6]AZ80+Ce鎂合金輪轂成形過(guò)程中的組織演變[J]. 宗星星,方敏,于海濤,李偉剛. 熱加工工藝. 2016(07)
[7]稀土鎂合金研究與應(yīng)用進(jìn)展[J]. 曾小勤. 稀土信息. 2016(02)
[8]多方向鍛造Mg-Zn-Mn合金的組織與性能的研究[J]. 龔旭,胡鈺昊,周世杰,黃楠. 熱加工工藝. 2015(09)
[9]Enhanced Electromagnetic Interference Shielding of Mg–Zn–Zr Alloy by Ce Addition[J]. Xian-Hua Chen,Li-Zi Liu,Juan Liu,Fu-Sheng Pan. Acta Metallurgica Sinica(English Letters). 2015(04)
[10]Ce和均勻化對(duì)Mg-2.0Zn-1.0Mn鎂合金組織和性能的影響[J]. 李權(quán),彭建,蔣顯全,劉文君,程仁菊,潘復(fù)生. 功能材料. 2014(S2)
博士論文
[1]高導(dǎo)熱Mg-Zn-Mn合金及其性能研究[D]. 袁家偉.北京有色金屬研究總院 2013
[2]Mg-Zn-Mn系變形鎂合金強(qiáng)化機(jī)理研究[D]. 石國(guó)梁.重慶大學(xué) 2011
碩士論文
[1]醫(yī)用Mg-Zn-Mn合金的制備及復(fù)合強(qiáng)化工藝與性能研究[D]. 李浩.西南交通大學(xué) 2017
[2]細(xì)晶粒Mg-5Zn-1Mn-xSn鎂合金板材組織、性能及焊接行為研究[D]. 佘慶元.湖南大學(xué) 2016
[3]熱處理及稀土元素對(duì)Mg-Zn-Zr鎂合金電磁屏蔽性能的影響[D]. 劉娟.重慶大學(xué) 2013
本文編號(hào):2959903
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