alaz31al层状复合板材制备和界面扩散

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1、遠窜辦彼夫營ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏＬｉａｏｎｉｎｙｇｙｇ损±穿恆巧文ＴＨＥ＇ＳＩＳＦＯＲＭＡＳＴＥＲＳＤＥＧＲＥＥＡ１／ＡＺ３１／Ａ１层状复合板材制备和界面扩散作者姓名；苏冠侨指导教师；王忠军教授专业领域；材料科学与工程答辩日期：２０１５年３月Ｈ日独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得辽宁科技大学或其它教育机构的学位或

2、证书而使用过的材料一，与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。论文作者签名：冻也日期；又別每年？月曰句。关于论文使用授权的说明本人完全了解辽宁科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即；学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可公布论文的全部或部分内容，可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本学位论文属于：保密□在年解密后适用本授权书。＾＂＂不保密口（请在上方框内打Ｖ）论文作者签名；杂癌巧日期；年＾月巧日指导导师签名、：过見日期：０，＾年＾月玉｜公开分类号TG33密

3、级UDC单位代码10146学号122080500084硕士学位论文Al/AZ31/Al层状复合板材制备和界面扩散研究生姓名：苏冠侨指导教师：王忠军教授工作单位：辽宁科技大学论文提交日期：2015.3.15答辩日期：2015.3.14学位授予日期：授予单位：论文评阅人：井玉安教授工作单位：辽宁科技大学论文评阅人：工作单位：答辩委员会主席：刘仁东教授工作单位：鞍钢技术中心ManufactureandinterfacediffusionofAl/AZ31/AllayeredcompositeplateAthesisSubmittedtoUniversityofScienceandT

4、echnologyLiaoningbySuGuanqiao(MajoringinMaterialsScienceandEngineering)Supervisor:Prof.WangZhongjunMarch15,2015摘要摘要在许多实际应用中，镁合金的耐腐蚀性差是镁合金产品开发和应用的主要缺点之一。如果用纯铝包覆在镁合金上，通过轧制复合，制备出复合板材，使得镁合金的耐腐蚀性能得到改善是本实验所要尝试的。本课题通过热轧复合的方法获得了Al/AZ31/Al层状复合板材。研究了轧制温度、压下率对复合板的微观组织的影响，以及轧后退火工艺对复合板的基体与界面处的微观组织结构的影响；

5、利用扩散动力学理论探讨与研究了AZ31/Al界面结合机理，确定出最佳工艺方案。实验结果表明：1.通过对比400℃轧制温度下不同压下量对Al/AZ31/Al复合板显微组织的影响可知，Al/AZ31/Al复合板轧制的道次压下量应控制在35%~50%之间比较合理。采用此工艺轧制复合时，复合后的板材板型好，平直度高，且复合层没有出现开裂甚至分离的现象。2.通过分析不同的退火工艺对Al/AZ31/Al复合板组织与力学性能的影响可知，材料在轧制温度400℃，压下率为40%的复合轧制后，最佳的扩散退火工艺为250℃×60min。经250℃×60min的扩散退火可使得复合板结合强度增加，且结

6、合界面处无金属间化合物的生成。3.复合处金属间化合物的厚度随着退火温度的升高与退火时间的增加而增加。当退火温度恒定时，金属间化合物的厚度与退火时间呈抛物线关系。通过分析复合层的元素成分可知，靠近Al一侧的是金属间化合物Mg2Al3，靠近Mg一侧的是金属间化合物Mg17Al12。4.利用界面扩散功力学方法计算出界面固相反应层厚度，在退火温度为250℃~300℃时，这时动力学指数n≈2，此时，Al/AZ31/Al多层复合板材的退火处理反应层生长方式是受抛物线控制的反应扩散机制。求得AZ31/Al界面的活0-71/2化能Q和指前因子K分别为Q250℃-300℃=2.94KJ/mol

7、,K0(250℃-300℃)=1.7×10m/s得到Al/AZ31/Al界面固相反应层厚度方程为：-71/2∆x=1.3×10×exp(-2938/RT)×t,(m)250℃-300℃关键字：Al/AZ31/Al；轧制复合；退火处理；界面；扩散动力学IIABSTRACTABSTRACTInmanypracticalapplications,thelowtemperaturepoorcorrosionresistanceofmagnesiumalloysisoneofthemaindisadvantage