快速凝固镁合金的组织及其性能研究

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1、西南科技大学硕士研究生学位论文第1页摘要本文基于开发新的快速凝固镁合金以及非晶镁合金系的思想，在满足“非晶成形三原则”的条件下，选择Mg—zn—Nd合金系作为研究对象。通过对该合金系进行合理的成分设计，利用单辊法快速凝固技术成功制备出晶态、混晶态以及非晶态三种不同组态的快速凝固镁合金薄带。借助XRD、SEM、TEM等检测手段对三种镁带的组织结构进行了观察和分析，为通过快速凝固技术、改善镁合金的综合性能奠定了基础。本课题首先对制备晶态快速凝固镁合金薄带的工艺参数(熔化温度、辊轮转速、喷铸气压等)进行了探索，归纳了

2、不同参数对薄带质量变化规律的影响，并通过实验总结出较为合适的制备晶态镁合金薄带的工艺条件。即：熔化温度：720℃，辊轮转速；2500r／min，喷铸压力：10KPa，喷辊间距：2mm。研究了晶态快速凝固薄带的微观组织与结构，得到了晶粒细小(纳米级)、过饱和固溶溶质元素的镁合金组织，为晶态镁合金薄带在强度不降低的条件下保持高韧性提供了理论依据；另外，实验结果还证明：在高冷速条件下快速凝固镁合金的择优取向面将发生改变。即由常规凝固条件下的(101)面择优生长为(002)面，这丰富了快速凝固技术的凝固理论。与Mg。。

3、Zn。Nd．镁合金相比，Mg，。zn。。Nd。镁合金具有较强的非晶成形能力，可以在较低冷速下获得混晶态(晶体与非晶体的混合物)薄带；另外，对混晶态薄带进行了退火处理。结果表明，在适当的热处理工艺下，与急冷薄带相比，退火薄带的显微硬度与抗拉强度均有所提高。在Mg-Zn-Nd三元合金基础上添加Cu元素制备成了四元非晶薄带。分析了Cu元素对№基合金非晶成形能力的影响机理，并就晶态、混晶态和非晶态薄带的耐蚀性进行了对比研究．结果表明，Cu元素可大幅提高Mg基合金的非晶成形能力，非晶态薄带具有最佳的耐蚀性。利用高压复合法

4、将Mg-Zn-Nd—Cu非晶薄带压结成Mg基大块非晶，探讨了压力对非晶块材热稳定性的影响，并就非晶块材的抗压强度和耐热性进行了分析。结果表明，固结压力可以显著增加块材的热稳定性，但非晶块材的显微硬度和抗压强度却并不理想，这可能与其制备工艺有关，该项工作还有待进一步研究。关键词：快速凝固非晶合金Mg基合金微观组织性能西南科技大学硕士研究生学位论文第Ⅱ页AbstractThepaperselectedMg-Zn-Ndalloysasstudiedsubjectbasedoilexploitingnewrapidso

5、lidifiedandamorphousmagnesiumalloysthatsatisfied‘‘threeprincipleofglassformingability”．Therewerethreeribbonsofcrystallinestate，mixedcrystalstateandamorphousstatethataresuccsssfullypreprated．themicrostructureofthreekindsofribbonswereobservatedandanalysedwithX

6、-rayDiffraction，ScanElectronMicroscope，TransmissionElectronMicroscope，whichestablishedbasicforimprovingcompositivepropertiesofmagnesiumalloythoughrapidsolidificationtechnique．ThatwereaboveallsearchedandanalysedfortechnolOgicalparamet-ers(meltingtemperature、r

7、ollerrotatingspeed、injectedcastingpressureetc)ofrapidsolidifiedmagnesiumalloyribbons，includingactionmechanismofvariedparameterrelativetoribbons’quality，gainingpreferabletechnicsconditionofpreparingmagnesium—alloyribbonsthoughexperiment．Namelymeltingtemperatu

8、reis720℃·rollerrotatingspeedis2500r／rain，injcotedcastingpressureis10KPa，gapis2ram·Thetextstudiedalsomicrostructureofcrystallinestaterapidlysolidifiedribbonsandgainedthinninggrain，supersaturation