Al-5Ti-B及热处理对ZA102镁合金显微组织及性能的影响

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1、河北工业大学硕士学位论文Al-5Ti-B及热处理对ZA102镁合金显微组织及性能影响摘要本文研究了Al-5Ti-B及热处理对ZA102+1﹪Cu+1﹪Ce+0.5﹪Sb镁合金显微组织和性能的影响。利用金相显微镜、扫描电镜（SEM）观察合金显微组织，利用XRD分析析出相组成，利用DSC曲线分析析出相的析出动力学过程，利用腐蚀测试仪进行了电化学腐蚀试验，绘制出极化曲线，通过极化曲线分析了合金的耐蚀性。研究结果表明：添加AI-5Ti-B中间合金可使试验合金铸态组织晶粒细化，并改变了β-Mg17Al12相的析出方式和形态，由连续析出转

2、变为断续析出，由网状转变为短杆状或粒状。晶界附近的三元相τ(Mg32(Al,Zn)49)以及二元析出相的数量明显增多，并且出现新相Ti2B5。但是当Al-5Ti-B中间合金的加入量大于0.4%时，镁合金的晶粒有粗化趋势。此外，加入0.4%Al-5Ti-B中间合金后合金的试验合金的硬度明显提高。经360℃×15h+180℃×15h一级时效处理后β-Mg17All2相几乎同时从基体相的周围(晶界处)和晶内逐渐析出，且弥散分布于基体中。这些弥散的析出相能起到强化作用，合金的硬度得到明显提高。经360℃×15h+80℃×20h+180

3、℃×15h双级时效处理后从过饱和固溶体析出细小的β-Mg17Al12相和三元相τ(Mg32(Al,Zn)49)，及颗粒状的Mg3Sb2、Al4Cu9，同时又析出新相MgB6、Ti2B5。这些相作为硬质粒子，双级时效析出过程中弥散析出。双级时效可获得分布较密且较均匀的析出物，合金的综合性能要优于单级时效后的合金。对比不同处理工艺后合金的耐蚀性发现，360℃×15h+80℃×20h+180℃×15h双级时效处理后得到的组织分布更均匀，且析出相的弥散度更高，杂质元素的溶解更充分，腐蚀2-2电流密度Icorr达到2.58×10μA·c

4、m，得到了与铸态、固溶+单级时效处理相比更好的耐蚀性。关键词：ZA102镁合金，Al-5Ti-B，双级时效，热处理，耐蚀性iAl-5Ti-B及热处理对ZA102显微组织及性能的影响INFLUENCEOFAl-5Ti-BANDHEATTREATMENTONMICROSTRUCTUREANDPROPERTIESOFZA102MAGNESIUMALLOYABSTRACTInthispaper,influenceofAl-5Ti-BandheattreatmentonmicrostructureandpropertiesofZA102

5、magnesiumalloyisstudied.Themicrostructureisobservedbyusingtheopticalmicroscopyandscanningelectronmicroscopy(SEM).UsingX-raydiffractionanalysis(XRD)testthecompositionoftheprecipitatedphases.UsingDSCcurveanalysestheprecipitationdynamicsofthealloy.Usingthecorrosiontest

6、inginstrumenttaketheelectrochemicalcorrosiontestingtoanalysethecorrosionresistanceofalloy,bydrowingthepolarizationcurves.Theresultsshowthat:theAl-5Ti-Bcanmaketestalloygrainrefinement,changeofprecipitationMg17Al12betawayandform,bycontinuousexhalationintointermittents

7、eparationbyreticularintoshortrodsorgranular.Thequantitiesoftheternaryphaseτ(Mg32(Al,Zn)49)andbinaryphasesbecomesmoreandmore.Ti2B5isanewphaseseparatingoutthealloy.ButwhenAl-5Ti-B>0.4%percentoftheamountofgrain,magnesiumalloysarethicktendency.Thealloyhardnessobviouslyi

8、ncreasesafteraddin0.4%Al-5Ti-Bbutalso.Thephaseβ-Mg17All2separateoutaroundthebaseandinthecrystalsafter360℃×15h+180℃×15hheattreatment,whicha