晶粒细化剂对AZ52X镁合金组织与性能的影响

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1、密级无分类号TB34XI’ANTECHNOLOGICALUNIVERSITY硕士学位论文题目:晶粒细化剂对AZ52X镁合金组织与性能的影响作者：黑体4号赵鑫指导教师：董晟全教授申请学位学科：材料学2018年5月10日晶粒细化剂对AZ52X镁合金组织与性能的影响学科：材料学研究生签字：指导教师签字：摘要本文旨在用镁合金替代无人机动力壳体的铝合金部件，使其达到轻量化的目的。以Mg-5Al-2Zn-0.5Ca为基体，添加不同含量的晶粒细化剂Al-Ti-B、Al-Ti-C，利用金属型铸造具有良好力学性能的新型镁合金。通过光学金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线

2、测试仪(XRD)分析所制备合金的微观组织，借助布氏硬度仪、维氏硬度仪、电子万能试验机等测试手段对所制备的合金进行力学性能的测试，以期达到使用强度的要求，并探究Al-Ti-B、Al-Ti-C对合金微观组织、力学性能的影响。按照预设的成分进行配料，用电阻炉进行熔炼，分别按照单因素变量添加不同含量的晶粒细化剂Al-Ti-B和Al-Ti-C。在AZ52X合金中添加一定量的Al-Ti-B、Al-Ti-C时，可以显著的改善合金的显微组织，第二相β-Mg17Al12由较为粗大的枝晶网状结构变成弥散分布的颗粒状，提高了力学强度。随着Al-Ti-B、Al-Ti-C含量的增加，细化效果先

3、增加后降低。当Al-Ti-B加入量为1.5wt.%时，细化效果最好，拉伸强度最高，可以达到225MPa，拉伸强度比基体合金提高了34%；当Al-Ti-C加入量为3wt.%时，细化效果最好，拉伸强度最高，可以达到235MPa，比基体合金提高了40%。对两种性能最优合金进行T6处理，其力学性能进一步提升，与未加细化剂相比，AZ52X+1.5Al-Ti-B的拉伸强度达到252MPa，相比于基体合金提高了50%；延伸率达到10%；AZ52X+3Al-Ti-C的拉伸强度达到267MPa，相比于基体合金提高了59%；延伸率达到10%；达到了ZL101的性能水平，可以在无人机动力壳

4、体上使用，具有广泛的应用前景。关键词：晶粒细化剂；AZ52X镁合金；组织与性能EffectofGrainRefineronMicrostructureandPropertiesofAZ52XMagnesiumAlloyDiscipline:MaterialsscienceStudentSignature:SupervisorSignature:AbstractThepurposeofthispaperistoreplacethealuminumalloycomponentsofUAVpowerhousingswithmagnesiumalloystomaketheml

5、ightweight.WithMg-5Al-2Zn-0.5Caasmatrix,differentcontentofgrainrefinersAl-Ti-BandAl-Ti-Cwereadded,andanewtypeofmagnesiumalloywithgoodmechanicalpropertieswascastedbymetalmold.Themicrostructuresofthepreparedalloyswereanalyzedbyopticalmicroscopy(OM),scanningelectronmicroscopy(SEM),andX-ray

6、tester(XRD),andtestedbyBrinellhardnesstester,Vickershardnesstester,andelectronicuniversaltester.Thepreparedalloysweretestedformechanicalpropertiesinordertomeettherequirementsofstrength,andtheeffectsofAl-Ti-BandAl-Ti-Conthemicrostructureandmechanicalpropertiesofthealloyswereinvestigated.

7、Theprocessedrawmaterialswerecompoundedaccordingtothepresetcomposition,andweresmeltedinanelectricresistancefurnace.DifferentlevelsofgrainrefinersAl-Ti-BandAl-Ti-Cwereaddedaccordingtothesinglefactorvariables.WhenacertainamountofAl-Ti-BandAl-Ti-CareaddedtotheAZ52Xalloy,themicrostr