原位生成AlN變質(zhì)細(xì)化和復(fù)合強化AZ91鎂合金組織與性能研究.pdf

1、分類號號UDCCC密級級級學(xué)號號060805030304矛瞬爭了聲去軍碩士學(xué)位論文.玉位生成A衛(wèi)班變質(zhì)細(xì)化和復(fù)合強化AZ91鎂合金組織與性能研究學(xué)科名稱:學(xué)科門類:指導(dǎo)教師:申請日期:摘要論文題目:學(xué)科專業(yè):研究生:指導(dǎo)教師:原位生成A班變質(zhì)細(xì)化和復(fù)合強化AZgl鎂合金組織與性能研究材料科學(xué)與工程王強袁森教授簽名:三乓兔簽名誰黎.摘要本文采用原位反應(yīng)合成法在鎂合金中生成AIN，研究AIN對AZ91鎂合金的變質(zhì)細(xì)化作用和AIN作為增強相顆

2、粒的復(fù)合強化作用，分析其反應(yīng)的熱力學(xué)和動力學(xué)過程。采用金相顯微鏡、SEM(掃描電鏡)、XRD(X射線衍射)和EDS(能譜分析)等檢測分析手段，分析不同AIN含量的原位鎂合金材料的相組成、顯微組織及相關(guān)的力學(xué)性能和摩擦磨損性能。結(jié)果表明:在Mg一Al一體系中，750℃時通過添加M自N:原位反應(yīng)生成AIN在熱力學(xué)和動力學(xué)的推動力很大，反應(yīng)發(fā)生的傾向很大。在AZgl鎂合金液中加入M今從粉末，可以原位反應(yīng)生成AIN質(zhì)點，使合金組織明顯細(xì)化，p一

3、Mg】7All:相變得更加分散，以顆粒形態(tài)出現(xiàn)較多。加入3wt%的Mg3N:粉末保溫30min時，AZgl鎂合金細(xì)化效果最好，晶粒尺寸最小，力學(xué)性能得到顯著提高，其壓縮強度較AZgl提高了39%，布氏硬度提高了23%，抗拉強度提高了23.5%，延伸率提高了33%。AIN與Mg在(001)密排面的晶格錯配度為3.04%，根據(jù)點陣匹配理論，AIN可以作為a一Mg的有效形核基底，在合金凝固時提高形核率，進而細(xì)化晶粒。在Mg一Al一體系中原位反

4、應(yīng)生成AIN顆粒，制備AIN增強鎂基復(fù)合材料是完全可行的。當(dāng)加入Mg3N:粉末后，鎂基復(fù)合材料基體內(nèi)有大量AIN顆粒生成，且隨Mg3N:加入量和保溫時間不同，生成顆粒數(shù)量和分布均勻性也不同。當(dāng)加入Zowt%Mg3N:粉末、保溫3Omin時，有較多的AIN顆粒生成，且分布均勻，其對基體合金的細(xì)化作用最明顯，所得的復(fù)合材料組織較為理想，其硬度與AZ91基體合金相比，提高了約72.6%。由于加入M印從粉末，在AZgl合金中原位生成AIN顆粒，