以微细Si粉为原料制备MgSi合金的研究

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1、学校代号：10532学号：S07131039密级：普通湖南大学硕士学位论文l7393l以微细Si粉为原料制备Mg．Si合金的研究StudyontheMg—SialloyspreparedwiththefineSipowdersastherawmaterialLIUZhiwenB．E．(HunanUniversity)2007AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofengineeringlnMaterialsScienceandEngineeringintheGraduateS

2、choolofHunanUniversitySupervisorProfessorYanHonggeNovember,2009Ⅲ8㈣5⋯9Ⅲ2Ⅷ2Ⅲ7nii■1㈣Y湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：袁Ij悬欠日期：幻听年协月7日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留

3、并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于作者签名：导师签名：1、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密酿(请在以上相应方框内打‘‘√’’)童0专之事歹乞够j日期：Z矽7年J2，月7日日期：沙夕年r乙月7日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M

4、g．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M92Si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

5、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

6、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，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1

7、I以微细Si粉为原料制备Mg-Si合金的研究AbstractTheMg—Sialloyshaveimportantapplicationvalueandbroadapplicationprospectbecauseofthesuperiorheatresistance，lOWcostandthesimplemeltingprocess．However，theM92Siphaseintheas-castMg—Sialloysexhibitsthe