納米ZnO對(duì)工業(yè)純鎂及AZ31鎂合金凝固組織細(xì)化研究.pdf

1、鎂合金強(qiáng)度低是目前限制其擴(kuò)大應(yīng)用的因素之一，鎂合金的細(xì)晶強(qiáng)化是提高鎂合金強(qiáng)度的重要措施。然而目前廣泛應(yīng)用的AZ系鎂合金缺乏有效的細(xì)化劑，因此開(kāi)發(fā)AZ系鎂合金的細(xì)化劑，研究細(xì)化機(jī)理，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)和理論意義。本文作者在總結(jié)國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，確定以工業(yè)純鎂和AZ31鎂合金為研究對(duì)象，通過(guò)組織觀察和力學(xué)性能檢測(cè)，考察了納米ZnO的尺寸與添加工藝條件對(duì)工業(yè)純鎂和AZ31鎂合金組織的細(xì)化效果，研究取得如下主要結(jié)論:
　　添加不同量

2、納米ZnO對(duì)工業(yè)純鎂均有細(xì)化作用，工業(yè)純鎂熔體加入納米ZnO后，其凝固組織由粗大柱狀晶轉(zhuǎn)變?yōu)榈容S晶;隨納米ZnO添加量的增加，晶粒尺寸變小，但細(xì)化效率降低;4％的納米ZnO加入到720℃工業(yè)純鎂熔體中，晶粒最為細(xì)小，晶粒尺寸由未添加納米ZnO時(shí)的毫米級(jí)細(xì)化至170μm。
　　納米ZnO顆粒加入到不同溫度工業(yè)純鎂熔體中，凝固后組織不同。納米ZnO加入溫度過(guò)高或過(guò)低的工業(yè)純鎂熔體中時(shí)，均不利于凝固組織的細(xì)化。750℃工業(yè)純鎂熔體加入2

3、％納米ZnO靜置40mim凝固后晶粒最為細(xì)小，平均晶粒尺寸為158μm。
　　工業(yè)純鎂熔體加入納米ZnO后，靜置時(shí)間不同，凝固后晶粒大小不同。較低溫度純鎂熔體加入納米ZnO凝固后，平均晶粒尺寸隨靜置時(shí)間的延長(zhǎng)先減小后增大;適當(dāng)提高納米ZnO的熔體溫度，靜置時(shí)間對(duì)平均晶粒尺寸影響變得不明顯。在實(shí)驗(yàn)研究范圍內(nèi)，納米ZnO加入到工業(yè)純鎂熔體后靜置30～40min后凝固組織比較細(xì)小均勻。
　　納米ZnO也能有效的細(xì)化AZ31鎂合金，

4、隨納米ZnO添加量的增加，合金的平均晶粒尺寸逐漸下降，但下降幅度變小。當(dāng)添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.7％的納米ZnO靜置10min時(shí)，合金的晶粒尺寸較為細(xì)小，由未處理狀態(tài)的313μm下降到203μm，此時(shí)，其最大抗拉強(qiáng)度由未處理狀態(tài)的113MPa增加到204MPa。靜置時(shí)間對(duì)添加納米ZnO的AZ31合金的平均晶粒尺寸和力學(xué)性能影響不明顯。
　　添加納米ZnO與添加等摩爾量Zn的細(xì)化效果與性能變化比較表明，添加量的影響規(guī)律相同，但納米ZnO細(xì)