2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、Mg-Sn-Si系合金是一種潛在的新型耐熱鎂合金。到目前為止,該合金的組織結(jié)構(gòu)、制備工藝和強(qiáng)韌化機(jī)理處于探索階段,使其應(yīng)用和發(fā)展受到限制。本文首先采用常規(guī)凝固法制備Mg-3~8Sn-1.5Al-1Zn-1Si合金,用OM、SEM和TEM觀察和分析合金組織,XRD、EDS和DSC等分析合金相結(jié)構(gòu)及組成。通過(guò)組織觀察和Thermo-Calc相圖計(jì)算研究了合金的結(jié)晶和相變過(guò)程;進(jìn)而在系統(tǒng)研究合金普通凝固組織特征和結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,探索了合金的組織

2、細(xì)化及細(xì)化機(jī)理。集中研究了鑄態(tài)合金經(jīng)Sb變質(zhì)和變形加工的組織演化過(guò)程,通過(guò)分析變形合金的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶機(jī)理,揭示了晶粒細(xì)化的原因;最后在初步測(cè)試不同條件下合金的力學(xué)性能后,分析了Mg-Sn-Si系合金的強(qiáng)韌化機(jī)制。
  研究表明,Mg-5Sn-1Si合金的平衡凝固順序?yàn)椋篖→α-Mg,L+α-Mg→α-Mg+Mg2(Si,Sn)和L→(α-Mg+ Mg2(Si,Sn)+ Mg2(Sn,Si)),之后一直到室溫發(fā)生α-Mg→α-Mg+

3、Mg2(Sn,Si)。而非平衡凝固過(guò)程包括:L→α-Mg,L+α-Mg→α-Mg+Mg2(Si,Sn),L→α-Mg+ Mg2Si,Sn+ Mg2Si→Mg2(Si,Sn),Sn+ Mg2(Si,Sn)→Mg2(Sn,Si)+ Si和Si+ Mg2Sn→Mg2(Sn,Si),之后到室溫發(fā)生α-Mg→Mg2Sn+Mg2(Si,Sn)。其中Mg2(Si,Sn)和Mg2(Sn,Si)相的結(jié)構(gòu)與Mg2Si(或Mg2Sn)相同,二者的晶格常數(shù)、納

4、米硬度和彈性模量等性能介于 Mg2Si與Mg2Sn之間。通過(guò)計(jì)算Mg8Sn3Si、Mg8Si3Sn的結(jié)合能發(fā)現(xiàn),Si(Sn)取代 Mg2Sn(Mg2Si)面心和頂點(diǎn)位置上的原子是等價(jià)的。Mg2(Si,Sn)和Mg2(Sn,Si)三元相通過(guò)Sn+Mg2Si→Mg2(Si,Sn),Sn+Mg2(Si,Sn)→Mg2(Sn,Si)+Si和Si+Mg2Sn→Mg2(Sn,Si)發(fā)生原子置換,其中Mg2(Si,Sn)相的生成量由Si含量決定,Mg

5、2(Sn,Si)的生成量與被取代的Si原子數(shù)量及Sn含量關(guān)系密切。
  在Mg-xSn-Si系鑄態(tài)合金中,Sb通過(guò)Mg2(Si,Sn)和Mg2(Sn,Si)的橋梁作用,對(duì)漢字狀Mg2Si進(jìn)行變質(zhì)處理,細(xì)化效果較為顯著。
  正擠壓后,Mg2Si相呈現(xiàn)片狀聚集,Mg2Sn相偏聚在晶界處。Mg2(Si,Sn)相和Mg2(Sn,Si)相被細(xì)化,顆粒尺寸由鑄態(tài)10μm細(xì)化到~3μm。擠壓過(guò)程中Mg2(Si,Sn)相經(jīng)機(jī)械破碎而細(xì)化,

6、Mg2(Sn,Si)相經(jīng)機(jī)械破碎和相變而細(xì)化。往復(fù)擠壓后,組織通過(guò)連續(xù)或非連續(xù)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶而細(xì)化,晶粒尺寸由鑄態(tài)的30μm細(xì)化到~8μm,經(jīng)過(guò)7道次往復(fù)擠壓,合金組織細(xì)小均勻,晶粒細(xì)化到7.7μm。
  經(jīng)過(guò)變質(zhì)和變形細(xì)化后,合金的強(qiáng)度和塑性得到顯著提高,一方面是基體晶粒的細(xì)化,另一方面是強(qiáng)化相的均勻分布,更為關(guān)鍵的是與“Mg2Si/基體”界面結(jié)合情況相比,“Mg2(Si,Sn)或Mg2(Sn,Si)/基體”界面結(jié)合力更強(qiáng),從而提高

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