altib增强镁合金组织性能的研究

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1、大连理工大学硕士学位论文摘要由于Mg-AI．Zn系合金具有良好的强度、塑性和耐腐蚀等综合性能，而且价格较低，因此是最常用的镁合金系列之一。与铸造镁合金相比，变形镁合金的铸造缩孔、热裂等缺陷较少，加工性能和强度也比铸造镁合金高，由于AZ31是目前塑性成形性、力学性能和综合性能等指标最好的一种变形镁合金。论文选取AZ31变形镁合金为研究对象，开展了两种形式的A1．Ti．B对其组织性能影响的研究。首先对软接触电磁连铸法制备的不同A1．5Ti．1B中间合金添加量的AZ31镁合金组织性能进行研究，并与金属型铸造法进行对比，着重对A1．5Ti．1B中间合金对AZ3

2、1镁合金的晶粒细化机制进行了探讨。结果表明：在金属型铸造条件下，A1．5Ti．1B中间合金添加量控制在0．5wt．％为佳，此时，合金平均晶粒尺寸达到最小，约为AZ31镁合金平均晶粒尺寸的30％，抗拉强度及延伸率分别达到184MPa和8．14％。与此相比，软接触电磁连铸铸锭(0．5wt．％A1．5Ti．1B)晶粒进一步细化，第二相弥散分布，力学性能进一步提高，抗拉强度和延伸率提高了约18％和122％。AZ31镁合金组织性能的变化主要与第二相的弥散分布以及A1．5Ti．1B中间合金中的自由Ti和TiB2相关。。接下来研究了削．Ti．B混合体系的高温自蔓延反

3、应机制，并对灿．T；．B混合体系对AZ3l镁基复合材料组织性能的影响进行了探讨。通过对～．Ti—B混合体系标准吉布斯自由能变的计算，结果表明：A1．Ti．B体系中各组元问的反应在热力学上是可行的，而且存在中间相向TiB2转变的可能。但是，差热分析(DTA)却证明除Ti．B二元系外，砧．Ti．B体系各二元组元之间均可以发生反应。在镁基复合材料制备方面，考虑到现有搅拌铸造法制备镁基复合材料的工艺局限性。通过调整TiB2颗粒加入方式、搅拌铸造法工艺参数，获得了TiB2颗粒加入新方法，制备出了高收得率、颗粒分布较均匀、气孔率低的TiB2／AZ31镁基复合材料坯

4、料。同时利用热挤压对搅拌铸造法制备的TiB2／AZ31镁基复合材料进行了变形实验，以期消除其组织固有缺陷并获得颗粒分布均匀的组织。结果表明：热挤压可以有效的细化AZ31镁合金组织，改善增强颗粒分布的均匀性和提高AZ31镁合金与增强颗粒的结合性能；与AZ31镁合金相比，TiB2眦31镁基复合材料组织得到了有效的细化，其抗拉强度、硬度和耐磨性都有不同程度的提高。经热挤压后，TiB2／AZ31镁基复合材料力学性能得到进一步提高。当预制块添加量为6wt．％时，复合材料的硬度、抗拉强度和耐磨性分别比挤压后AZ3l镁合金增加了63％、25％和20％。关键词：AZ3

5、1镁合金；A1-5Ti-IB；软接触电磁连铸；TiB：／AZ31镁基复合材料；．自蔓廷；热挤压A1．Ti-B增强镁合金组织性能的研究ResearchonmicrostructureandpropertiesofA1--Ti-·BreinforcedmagnesiumalloyAbstractBythesehigherproperties，suchasresistancetowear，goodplasticity，durabilityandallacceptablecommercialprice，theMg-A1一Znalloyisgenerallyap

6、preciatesinindustry．Comparedtoas-castmagnesiumalloysuchaSwroughtmagnesiumalloyexhibitalesscastingshrinkage，hotcracking，moreoveritoccursthatthewroughtalloyofAZ31hasbetterpropertiesofplasticdeformation,mechanicalpropertiesandcomprehensivepropertiesetc．Inthispresentpaper，themicrost

7、ructureandproprietiesofAZ31alloyhavebeenstudiedbyaddingtwoformsofA1一Ti—B．Firstly，theeffectsofsoft-contactelectromagneticcaStingonmicrostructureandmechanicalpropertyofAZ31magnesiumalloy、)I，i也differentA1-5Ti-1Bmasteralloyaddition。wereinvestigatedbycomparing、^，itllthediecastingot．T

8、hegrainrefiningPerformancesofA1—5Ti一1Bmasterall