ca y对mg审审al审审sr合金组织与性能影响研究word格式论文.docxVIP

Study on Microstructure and Properties of Mg-Al-Sr Alloys Added with Ca and YA Thesis Submitted to Chongqing University in Partial Fulfillment of the Requirement for theDegree of Master of EngineeringByWang ChunguangSupervised by Xie WeidongMajor: Material processing EngineeringCollege of Materials Science and Engineering of Chongqing University , Chongqing, ChinaMay, 2011摘要镁合金是目前实际应用中最轻的金属结构材料，具有比重小，比强度和比刚 度高、电磁屏蔽性好等优点，在车辆、手持工具、3C 产品、武器等方面的应用日 益广泛。同时，普通镁合金强韧性不够理想，高温强度、耐蚀性能等较差等，限 制了镁合金优势的发挥和应用面的拓展。本论文以 Mg-5Al-1Sr 合金为基础，复合添加碱土元素 Ca 和稀土元素 Y，以 期改善合金耐热性和耐蚀性。研究中采用“对掺法”制备了合金试样，采用光学显微 镜（OM）、扫描电子显微镜(SEM)、X 射线衍射仪(XRD)和力学性能测试等手段表 征表征了合金组织和性能，研究了合金成分、组织对性能的影响及其机制。研究结果表明：① Mg-5Al-1Sr 合金主要由 α-Mg、β-Mg17Al12 和 Al4Sr 组成，合金组织呈网状 分布，合金的室温抗拉强度为 159MPa，高温强度（175℃）为 115MPa。② 在 Mg-5Al-1Sr 合 金 中 单 独 添 加 碱 土 金 属 Ca ， 晶 粒 细 化 效 果 显 著 ， β-Mg17Al12 相消失，通过 EDS 分析 Ca 主要沿晶界处分布，可能与 Al 结合生成 Al2Ca，合金的室温抗拉强度下降，高温抗拉强度略有提高，同时 Ca 的加入使合 金的自腐蚀电位负移，自腐蚀电流升高，合金的耐蚀性能降低。③ 在 Mg-5Al-1Sr-2Ca 合金中添加 1wt.%的稀土 Y，晶粒进一步细化且有球化 效果，Y 主要分布于晶内，通过 XRD 和 EDS 分析有 Al2Y 生成，合金的室温和高 温抗拉强度都得到显著提高，同时 1wt.%Y 的加入降低了合金的自腐蚀电流，合金 耐蚀性能升高。④ 当 Y 的添加量达 2wt.%时，晶粒倾向于柱状，Al、Ca 和 Y 有一定的偏聚 现象，合金的室温和高温强度略有下降，合金的自腐蚀电流略有升高，耐蚀性能 也开始下降。⑤ 当 Y 含量高达 5wt.%时，合金晶粒粗化且呈不规则化，Al、Ca 和 Y 偏聚 严重，合金的室温和高温抗拉强度严重下降，合金的自腐蚀电流略有升高，耐蚀 性能略有下降。关键词：Mg-5Al-1Sr 合金，Ca，Y，微观组织，力学性能ABSTRACTAs the lightest metal structure material, magnesium alloys offer low specific weight, high specific strength and specific stiffness and other merits. Demands from automotive industry for increasingly lightweight parts have resulted in an increasedinterest in magnesium alloy. However，most die-cast magnesium alloys have poorstrength, corrosion resisting or ductility property, specifically in hot environment. These defects limited magnesium alloys application grately. We have add calcium and yttrim, which have advantage to magnesium alloys heat residence and corrosion resisting property, to Mg-5Al-1Sr alloys, analyse the effects of calcium and yttrium on microscopic structure, mechanical property a