am80casr碱土耐热镁合金研究

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1、硕上学位论文摘要镁合金具有密度小、比强度和比刚度高、良好的机加工性能等优点，是近年来汽车、电子等行业首选的金属结构材料。但在开发应用高强、耐热镁合金的过程中常出现性能和成本上的诸多矛盾和障碍。因此，降低成本并提高耐热性则成为镁合金领域研究的关键。本文以Mg．A1系合金中的AM80为基体，廉价的碱土元素Ca和Sr为合金化添加剂，利用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、差热分析仪及电子万能力学试验机等研究了AM80．Ca．Sr系合金的最佳铸造工艺参数，并重点研究了xCa和yl～y4Sr对AM80合金组织、性能和时效行为的影响

2、。研究发现，在当前试验条件下，浇注温度和模具预热温度分别为740℃和250℃时，采用底注式浇注方式铸制AM80．Ca．Sr系合金，可降低缩孔、缩松及氧化物夹杂等缺陷的程度，获得较细的晶粒组织，提高合金的力学性能。添加xCa可细化AM80合金组织，使晶粒尺寸由109．69m降至64．8I．tm；继续添加yl～y4Sr，ylSr会粗化合金晶粒，当Sr由y2增至y4时，合金的晶粒尺寸又逐渐降至65．89m。xCa可与Al结合在AM80合金晶界处析出类似骨骼状的A12Ca高熔点相，抑制低熔点p．Mgl7A112相的析出；继续添加YI"

3、一yaSr，A12Ca相逐渐变为小块状或条状，弥散分布在晶界处，y4Sr使合金晶界处的二次相又呈网状分布，yl～y4Sr会逐渐增加Al在基体的固溶度，进一步抑制p．M917A112相的析出。室、高温(25。C和175。C)条件下，添加xCa会降低AM80合金的总体拉伸性能；继续添加Yl～y4Sr，合金的总体拉伸性能先降后升再降，其中，AM80．xCa．y2Sr合金性能较优，其室、高温抗拉强度分别为173MPa和160MPa，延伸率分别为5．2％和8．2％。200℃／56MPa条件下，添加xCa可大幅提高AM80合金的抗蠕变性能

4、；继续添加Y1．Y4Sr后，合金的抗蠕变性能总体持续上升，其中，AM80．xCa．y4Sr合金的蠕变性能在本试验合金系中最优，其稳态蠕变速率和100h蠕变量分别降至1．7×104S。1和0．8％。但是，AM80．xCa．Y3Sr合金的抗蠕变性能却突然大幅恶化，该现象可能与合金组织中二次相呈长条状分布，导致晶界强度降低和过度应力集中有关。xCa和Y2Sr阻碍了AM80合金时效初期p相的非连续析出，抑制了合金的时效进程，使合金可时效强化性降低，但却能提高合金组织的热稳定性。关键词：AM80镁合金；Ca／Sr合金化；变质作用；组织演

5、变；蠕变AM80．Ca．Sr碱土耐热镁合会研究AbstractMagnesiumalloyshavebeenconsideredasthekindofcompellentmetallicstructuralmaterialsinthefieldofautomobile，electronindustryandSOon，byrightoftheirlowdensity，highspecificstrengthandstiffness，goodmachiningpropertiesetc·However,therearealways

6、muchconflictsandobstaclesondeveloppingandusinghigh．strengthandheat—resistentmagnesiumalloys．So，reducingcostsandimprovingheatresistencewillbethekeypointsindeveloppingmagnesiumalloys．Inthepresentwork．theeffectsandmechanismsofthealkaline—earthelements(xCaandYl-Y4Sr)onm

7、icrostructure，propertiesandageingbehaviorofAM80oftheMg．A1seriesalloyshavebeeninvestigatedbyopticalmicroscope，scanningelectronmicroscope，X．raydifractometer,diferentialthermalanalysis，electronicuniversaltestingmachine，etc．Inaddition，theauthorhasalsooptimizedthecasting

8、processparametersofAM80一Ca-Sralloy．TheresultsshowedthattheAM80．Ca．Sralloyhadminimumshrinkageandoxideinclusiondefectsaswellassmallgrainsize