以微细si粉为原料制备mg-si合金的分析

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1、硕士学位论文摘要由于耐热性能优异，成本低，熔炼工艺简单，Mg．Si合金具有重要的应用价值和广阔的应用前景。但是铸态Mg．Si合金组织中M92Si相一般呈粗大的汉字状或者树枝状，对合金的力学性能危害极大。为了细化Mg．Si合金组织中的M92Si相，本论文开展了Si原料尺寸、熔炼工艺和SL铝lJ变形工艺对Mg—Si合金微观组织和力学性能影响的研究。主要的结论如下：(1)以Si块(约5mm～20mm)为原料，在700℃熔炼，保温30min后浇注制备的Mg一2Si合金组织中初生相含量较少，共晶组织截面尺寸超过4001．tm，共晶M9

2、2Si杆长超过4001xm。以微细Si粉(<48rtm)为原料，在700℃熔炼，保温3min后浇注制备的Mg一2Si合金组织中初生M92Si相细d,(<101xm)，初生相含量较多，共晶组织截面尺寸较小，共晶M92Si杆长不超过100I-tm。以微细Si粉为原料，在较低的熔炼温度下短时保温后获得的熔体中大量的富Si区域和贫Si区域交替出现，在凝固过程中较多的细小初生o【．Mg相和初生M92Si相析出。二者构成细密的骨架，分割剩余熔体，抑制共晶组织的生长。(2)以Si块(约5mm)或者微细Si粉(270～1165I-tm)为原

3、料，在780℃熔炼制备的Mg一5Si合金组织中初生M92Si相均呈粗大的树枝状(约3009m)，初生M92Si相数量较少，分布不均匀。以微细Si粉(270．1165I．tm)为原料时，熔炼温度降低到680。C，初生M92Si相细化为多面体状(<509m)，初生M92Si相数量增多，分布较为均匀。在Mg．5Si合金液相线温度以下溶解Si原料时，在Si颗粒的溶解过程中，由于熔体温度较低和Si颗粒周围熔体存在较大的负的Si浓度梯度和正的温度梯度，初生M92Si晶核从Si颗粒周围熔体中析出。浇注后，由于熔体温度和Mg的熔点相差不大，

4、初生M92Si相生长时间较短，初生M92Si得到明显的细化。(3)采用高温大应变轧制工艺可以进一步细化Mg．2Si合金中杆状共晶M92Si相，提高合金的力学性能。Mg．2Si合金在轧制温度为450℃，道次变形量为80％的条件下轧制后，抗拉强度和延伸率分别由铸态的142MPa和5．5％增大到轧制态的252MPa和8．9％。关键词：微细Si粉；Mg-Si合金；熔炼工艺；显微组织；力学性能；轧制工艺1I以微细Si粉为原料制备Mg-Si合金的研究AbstractTheMg—Sialloyshaveimportantapplicati

5、onvalueandbroadapplicationprospectbecauseofthesuperiorheatresistance，lOWcostandthesimplemeltingprocess．However，theM92Siphaseintheas-castMg—SialloysexhibitsthethickChinesescripttypeorthedendritelike，whichhasadetrimentaleffectontheirmechanicalproperties．Inordertorefi

6、netheM92Siphaseintheas—castMg·Sialloys，theeffectofSimaterialsize，meltingprocessandrollingprocessonthemicrostructuresandmechanicalpropertiesoftheMg—Sialloys．Themainconclusionsweredrawnasfollows：(1)TheprimaryM92SiphasewaslessintheMg一2SialloythatwaspreparedwiththeSibl

7、ocks(about5mm一20mm)astherawmaterialandthepouringtempratureandtheholdingtimeof700℃and30minrespectively．Thesectionaldimensionoftheeutecticstructurewasmorethan4001xmandthelengthoftheeutecticM92Sirodwasmorethan400Itm．TheprimaryM92SiparticlesintheMg-2Sialloywerecharacte

8、risticsofthefinepolyhedralshape(<101xm)andthelengthoftheeutecticM92Sirodwaslessthan100I-tmwiththeadditionoffinesiliconpowders(<48I．tm)inthemeltat