电磁搅拌、合金化对az91合金显微组织与性能影响

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要镁合金具有密度小、比强度和比刚度高、阻尼性能好及电磁屏蔽等优点，在汽车、电子等领域得到越来越广泛的应用。本文以目前使用最广泛的AZ91镁合金为对象，研究了电磁搅拌和合金元素Ce、sr、Ca的复合作用对其显微组织及性能的影响，并对其组织细化机理进行了探讨。采用金相显微镜、扫描电子显微镜和x射线衍射仪等对合金的组织结构进行了观察与分析，测量了合金晶粒尺寸及硬度值，并对两者之间的关系进行了回归分析。结果表明：电磁搅拌和三种合金元素的复合作用都具有细化铸态AZ91镁合金晶粒的作用。当电磁搅拌电压一定(100V)并加入0．2％--0．8％Ce，发现加入0

2、．8％Ce的合金晶粒尺寸最小，硬度值最大。加入0．1％-4)．3％Sr也可细化合金组织，sr加入量为0．2％时，晶粒尺寸最小，硬度值达到最大。加入0．1％-0．3％Ca同样能细化合金晶粒，ca加入量为O．2％时，晶粒尺寸最小。回归分析表明，晶粒尺寸与硬度之间的关系符合Hall-petch公式。此外，利用差热分析探讨了电磁搅拌和Cc、sr、Ca对AZ91镁合金的晶粒细化机制。利用静态失重法、x射线衍射仪等手段研究了电磁搅拌和Cc、sr、Ca复合对AZ91镁合金在3．5％NaCI水溶液中的腐蚀规律。结果表明，电磁搅拌加0．2％加．8％Ce可显著降低合金的腐蚀速度，其中电磁搅拌

3、电压为100V，加入0．5％Ce对合金的腐蚀速度降低幅度最大。电磁搅拌(电压100V)加0．1％--0．3％Sr可改善合金的腐蚀性能，其作用远不及稀土元素Ce。Ca(o．1％—D．3％)元素的加入对合金的腐蚀性能产生不利影响。关键词：AZ91镁合金，电磁搅拌，铈，锶，钙，显微组织，腐蚀性能武汉理工大学硕士学位论文AbstractTheapplicationformagnesiumalloysintheautomotive,electronicsandcommunicationindustrieshasbeenexpandingatahighrateduetotheirlo

4、wdensity,highstrength-to-weigh，rigidity-to-weighratio，gooddampingcapacityandgoodelectromagneticshieldingproperties．Inthisthesis,theeffectofcombinedelectromagneticstirringandCe、Sr、CaonmicrnstructureandcorrosionperformanceforAZ91magnesiumalloy,whichisthemostwidelyusedmagnesiumalloy,wasstudi

5、ed．Inaddition，grainrefinementmechanismwasdiscussed．Microstructuresofalloyswereobservedandstudiedbymeansofopticalmicroscope(OM)、scanningelectronmicroscope(SEM)、differentialthermalanalyzer(DTA)andX-raydiffractanalyzer(XRD)andSOon．Grainsizeandalloyhardnesswasmeasured，thelinearrelationWaspres

6、entedbetweengrainsizeandhardnessbyregressionanalysis．TheexperimentalresultsshowedthattheeffectofcombinedelectromagneticstirringandCe、Sr、cacouldallrefinegrninsize．Whenelectromagneticstirringvoltageis100VO．2％棚．8％CcaddedtoAz91，O．8％Ceadditioncouldgetthefinestgrainandmaximumhardnessvalue．0．1％-

7、0．3％SradditiontoAZ91couldrefinegrainstoo．0．2％Sradditioncouldgetthefreestgrainandmaximumhardnessvalue．0．1％—O．3％caadditiontoAZ91couldalsorefmegrains．0．2％CaaddedtoAZ91couldgetthefinestgrain．Regressionanalysisshowedthattherelationshipbetweengrainsizeandhardnessisinagree