快速凝固制备mgalzn系镁合金薄带工艺及组织性能的研究

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1、硕士学位论文摘要快速凝固/粉末冶金技术是一种新型的金属材料制备技术该技术能够显著细化晶粒大幅度提高传统材料的性能它的产生为高性能镁合金结构材料的研制开拓了广阔的前景本研究采用双辊快淬技术制备Mg-Al-Zn镁合金薄带通过理论分析与实验得出了一套有效的Mg-Al-Zn合金熔炼方法通过正交试验分析双辊转速喷嘴孔径氩气压力及喷铸高度等工艺因素对薄带形貌显微组织及性能的影响得到了一组可获得优良组织性能薄带的工艺参数并分析了AZ31与AZ91镁合金薄带在不同退火条件下的性能变化在甩带工艺的研究中发现辊速对薄带的厚度组织及性能有决定性的影响随着辊速的提高薄带厚度减小晶粒细化显微硬度提高在

2、辊速为1200rpm喷嘴孔径为1mm氩气压力为0.08MPa喷铸高度为100mm的优化工艺条件下获得的带材厚度约为0.13mm其金相组织在厚度方向具有明显对称性由表层到中心依次为细小等轴晶破碎的枝晶和等轴晶晶粒尺寸约为25μm在此工艺条件下制备的AZ31薄带与AZ91薄带的显微硬度分别为105Hv和113Hv在AZ31与AZ91薄带在不同退火态组织与性能的研究中发现对于AZ31薄带在150温度下退火3h后其显微组织中析出大量的Mg17Al12相此时显微硬度出现最大值120Hv而晶粒尺寸与退火前基本相同对于AZ91薄带在200温度下退火3h后其显微组织中析出大量的Mg17Al1

3、2相此时显微硬度出现最大值134Hv而晶粒尺寸与退火前基本相同关键词Mg-Al-Zn镁合金快速凝固薄带组织与性能I快速凝固制备Mg-Al-Zn系镁合金薄带工艺及组织性能的研究AbstractRapidsolidification/PowdermetallurgyRS/PMtechnologywasprovedtobeaveryeffectivemethodtoproducefine-grainedandhighperformancematerials.Thecurrentstatusanddevelopingtendencyofmagnesiumalloysshowedtha

4、tthisnewtechnologyisprospectivetobroadenthewaytoproducehighqualitymagnesiumalloys.Inthepresentstudy,themeltingprocesswasoptimizedandrapidlysolidifiedribbonsofMg-Al-Znalloyswerepreparedbytwin-rolltechnique.Theeffectsofwheelspeed,nozzleholesize,argonpressureandliquidstreamheightontheprofile,m

5、icrostructureandpropertiesoftheribbonswereinvestigatedthroughorthogonalexperiments.FinemicrostructureandhighpropertyribbonsofAZ31andAZ91werepreparedwithoptimizedparameters.AndthemicrostructureandpropertiesoftheribbonsofAZ31andAZ91wereinvestigatedunderdifferentannealedconditions,respectively

6、.Theresultsshowedthattheeffectsofwheelspeedonthickness,microstructureandpropertiesoftheribbonsaredecisive.Thethicknessandgrainsizedecreaseandmicrohardnessoftheribbonsincreasewiththeincreaseofwheelspeed.FinemicrostructureandpropertiesAZ31andAZ91ribbonswerefabricatedwiththeoptimizedprocess.Th

7、eribbonwasabout0.13mminthicknessandgrainsizewas25μm.Themicrostructurewithfineequiaxedgrainsformedonthesurfaceofeachribbonwhereasdendriticcrystalsandequiaxedgrainsappearedinside.ThemicrohardnessofAZ31andAZ91ribbonswas105Hvand113Hv,respectively.FortheAZ31r