鎂合金復(fù)合碳質(zhì)細(xì)化劑的研制及其細(xì)化工藝研究.pdf

1、鎂合金因具有良好的性能而廣泛應(yīng)用于航天、汽車、電子領(lǐng)域。但鎂合金的塑性變形能力較差以及自身的強(qiáng)度低、脆性大、耐腐蝕性差等缺點(diǎn)阻礙了其在工業(yè)中的進(jìn)一步應(yīng)用。通過(guò)細(xì)化晶粒的手段可以有效提高合金的組織和力學(xué)性能。其中添加含碳變質(zhì)劑是 Mg-Al系合金鑄造生產(chǎn)中最常使用的細(xì)化方法。然而,目前還缺乏一種適宜工業(yè)推廣的碳變質(zhì)劑,同時(shí)對(duì)于碳質(zhì)細(xì)化的機(jī)理研究還存在較大的爭(zhēng)議,因此有必要對(duì)新型碳變質(zhì)劑進(jìn)行探索并且探討其細(xì)化機(jī)理。
　　本文以廣泛使用

2、的 AZ91D鎂合金為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,研究了用MgCO3、C2Cl6、SiC三種碳化物配制成的復(fù)合變質(zhì)劑對(duì)合金晶粒細(xì)化的影響,并且對(duì)復(fù)合變質(zhì)劑的細(xì)化機(jī)理進(jìn)行了討論,確定變質(zhì)劑的最佳工藝參數(shù)。為碳變質(zhì)法細(xì)化鎂合金提供了研究數(shù)據(jù)和思路。
　　首先,研究了不同配比的復(fù)合變質(zhì)劑對(duì)晶粒尺寸的影響。通過(guò)比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出MgCO3、C2Cl6和SiC的質(zhì)量比為3:1:1時(shí),對(duì)合金的細(xì)化效果最好。然后,通過(guò)調(diào)整變質(zhì)溫度來(lái)研究復(fù)合變質(zhì)劑的細(xì)化作用。結(jié)果表

3、明在740℃進(jìn)行變質(zhì)處理可以獲得比較理想的細(xì)化效果。最后,分析了變質(zhì)劑的添加量對(duì)晶粒的影響,得出添加0.8％的變質(zhì)劑時(shí)晶粒平均尺寸最小。顯微硬度測(cè)試表明變質(zhì)劑的加入量為1.0%時(shí)對(duì)合金的力學(xué)性能提升最為明顯。綜合細(xì)化效果和力學(xué)性能考慮得出復(fù)合變質(zhì)劑的最佳工藝參數(shù):變質(zhì)溫度740℃、添加量1.0%
　　采用熱力學(xué)對(duì)復(fù)合變質(zhì)劑中各組分之間的相互影響進(jìn)行分析,認(rèn)為 MgCO3和C2Cl6會(huì)先參與反應(yīng),同時(shí)反應(yīng)使得SiC顆粒充分分散到熔體