氫化-脫氫處理制備ZK60鎂合金納米晶材料.pdf

1、鎂及鎂合金憑借自身突出的性能優(yōu)點(diǎn)，一直被航空航天、汽車工業(yè)和電子通訊等領(lǐng)域視為替代鋁合金、鋼鐵材料的理想選擇。然而，鎂合金強(qiáng)度偏低且塑性變形能力差，使得它在工業(yè)中的應(yīng)用受到限制。由于鎂合金的機(jī)械性能受晶粒尺寸的影響較大，所以可以利用細(xì)化晶粒的方式來提高鎂合金的強(qiáng)度和塑性。盡管晶粒細(xì)化的方法很多，但都難以真正將鎂合金晶粒細(xì)化到納米尺寸。本文中采用了氫化-脫氫法(HDDR)對ZK60鎂合金粉末進(jìn)行晶粒細(xì)化處理，最終獲得鎂合金納米晶粉末材料。

2、
　　本文首先探究了利用氫化-脫氫法對鑄態(tài)ZK60鎂合金粉末進(jìn)行晶粒細(xì)化處理的氫化、脫氫工藝的參數(shù)路線。然后利用XRD分別測試了氫化、脫氫過程中溫度、氫壓和保溫時間對相組成的影響，利用OM、SEM和TEM觀察了ZK60鎂合金粉末顯微組織的演化規(guī)律，并分析了ZK60鎂合金在氫化、脫氫過程中實(shí)現(xiàn)晶粒細(xì)化的機(jī)理。最后，對比在相同工藝參數(shù)下對純鎂進(jìn)行氫化-脫氫處理的結(jié)果，討論了歧化反應(yīng)對鎂合金晶粒細(xì)化過程的影響。
　　結(jié)果顯示:在氫

3、化過程中，溫度是對反應(yīng)過程影響最大的因素，溫度越高，反應(yīng)進(jìn)程越快，氫化程度越大。延長保溫時間同樣可以起到提到氫化程度的效果。氫壓對氫化過程的影響相對較小，呈現(xiàn)出隨氫壓增大，對氫化程度先抑制后促進(jìn)的趨勢。脫氫過程中，溫度和保溫時間的影響與氫化過程一致，但脫氫時間不宜選擇過長，避免細(xì)化后的晶粒再次長大。綜合考慮，確定了鑄態(tài)ZK60鎂合金晶粒細(xì)化的最優(yōu)工藝參數(shù)路線:450℃、2 MPa下氫化保溫12h，再在350℃真空下脫氫3h。