亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        Al、Zn含量對(duì)鑄態(tài)Mg-5%(wt)Sn合金組織性能的影響

        2016-12-06 06:19:31田樹(shù)科劉學(xué)軍
        關(guān)鍵詞:鑄態(tài)晶晶共晶

        田樹(shù)科,劉學(xué)軍

        ?

        Al、Zn含量對(duì)鑄態(tài)Mg-5%(wt)Sn合金組織性能的影響

        田樹(shù)科,劉學(xué)軍

        (河南機(jī)電高等專(zhuān)科學(xué)校 汽車(chē)工程系,河南 新鄉(xiāng) 453003)

        通過(guò)金相觀察、掃描電鏡、XRD分析以及硬度測(cè)試,研究添加2%~3%(wt)Al、1%~2%(wt)Zn對(duì)鑄態(tài)Mg-5%(wt)Sn組織與性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在Mg-5%(wt)Sn合金中,凝固組織主要由α-Mg、Mg2Sn相組成,添加合金Al、Zn后,會(huì)形成少量β-Mg17Al12和t-Mg32(Al,Zn)49相。Al、Zn均對(duì)合金的性能有提高的作用,其中Al更為明顯。

        α-Mg;微觀組織;Mg2Sn

        鎂合金具有很多優(yōu)點(diǎn),比如強(qiáng)度高、密度低等,在未來(lái)有著巨大的發(fā)展?jié)摿1]。稀土元素可以提高鎂合金性能,但是,稀土元素價(jià)格昂貴,直接限制了Mg-RE系合金的發(fā)展[2-4]。近年來(lái),研究發(fā)現(xiàn),Sn元素具有可以在鎂合金中替代RE元素的潛力。Mg與Sn可以形成金屬間化合物Mg2Sn,Mg2Sn具有以下優(yōu)點(diǎn):形成能為24.46 kJ/mol[5],熔點(diǎn)為770℃,G/B為0.78,泊松比n為0.19[6]。

        1 試驗(yàn)方法

        以純鎂和純錫為原料,制備Mg-5%(wt)Sn中間合金;以Mg-5%(wt)Sn合金為基礎(chǔ)合金,添加Al和Zn制備Mg-Sn-Al-Zn合金,其成分如表1所示,其中4種合金成分分別用TAZ521、TAZ522,TAZ531、TAZ532表示。

        表1 Mg-Sn-Al-Zn合金成分

        合金采用氣體保護(hù)熔煉重力鑄造方法制備,其中,熔煉爐采用電阻爐,坩堝采用低碳鋼材質(zhì),鑄型采用碳鋼材質(zhì)。澆注冷卻后得到合金鑄件為圓棒形狀,其尺寸為30mm′10 mm,對(duì)4種成分的樣品分別取樣。

        在金相制樣過(guò)程中,金相腐蝕液采用硝酸酒精,濃度為2%;金相分析在MA500GBD型金相顯微鏡上進(jìn)行;物相分析在D8ADVANCE-X型射線衍射儀上進(jìn)行;電鏡掃描在JSM-6700F型掃描電鏡上進(jìn)行;EDS分析在TN-5400I型能譜儀上進(jìn)行;硬度測(cè)試在BBRVD-187.5型硬度計(jì)上進(jìn)行。

        2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

        2.1 合金的組織

        在Mg-Sn合金中,Sn一方面會(huì)固溶于α-Mg中,另一方面會(huì)與鎂元素形成Mg2Sn金屬間化合物,其空間群為Fm-3m[5]。

        圖1是中間合金Mg-5Sn的鑄態(tài)金相組織??梢杂^察到,合金的凝固組織主要為樹(shù)枝狀的α-Mg和沿枝晶晶間分布的Mg2Sn相。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,合金溶液澆注到碳鋼鑄型中,由于碳鋼的傳熱系數(shù)比較高,合金凝固快,凝固過(guò)程會(huì)產(chǎn)生溶質(zhì)富集。因此,凝固組織中不會(huì)出現(xiàn)典型的共晶(α-Mg+α-Mg固溶體和枝晶晶間顆粒狀彌散分布的Mg2Sn相)組織。

        圖2是Mg-5Sn合金的X射線衍射圖,通過(guò)對(duì)鑄態(tài)Mg-5Sn合金進(jìn)行物相分析,可以推斷出Mg-Sn合金的基本組成相為α-Mg與Mg2Sn。

        圖1 鑄態(tài)Mg-5Sn合金組織

        圖2 鑄態(tài)Mg-5Sn合金的XRD圖譜

        圖3是合金TAZ521、TAZ531和TAZ532的凝固組織。圖中,α-Mg以樹(shù)枝晶的形式存在,其他相以Mg2Sn為主,在樹(shù)枝晶晶間以網(wǎng)狀分布形式存在。與Mg-5Sn合金(圖1)相比,樹(shù)枝晶晶間的組織含量增加,樹(shù)枝晶尺寸變小。在合金TAZ521和TAZ531中,Al含量由2 %提高至3 %,枝晶晶間共晶組織含量沒(méi)有變化,而枝晶的尺寸略有變化,可見(jiàn)Al對(duì)合金組織形貌的影響并不大。在合金TAZ531和TAZ532中,Zn的含量由1%提高至2%,可以觀察到樹(shù)枝晶晶間的第二相的數(shù)目增加??梢?jiàn),Zn對(duì)合金組織形貌的影響較大,有利于Mg2Sn相在晶間的析出。

        圖4是合金TAZ532的微觀組織。圖4(d)中,有三種不同顏色的金屬間化合物,分別標(biāo)記為I、II和III。分別對(duì)I、II和III區(qū)化合物進(jìn)行EDS分析,其結(jié)果分別為; Mg含量為73.61 at.%,Sn含量為29.39 at.%;Mg、Al和Zn含量分別為66.20 at.%、26.47 at.%和7.33 at.%;Mg、Al和Zn含量分別為70.28 at.%、15.82 at.%和13.90 at.%。因此可以得出結(jié)論,I區(qū)化合物為Mg2Sn相,II區(qū)化合物為β-Mg17Al12相,III區(qū)化合物為t-Mg32(Al, Zn)49相??梢灾苯佑^察到,Mg2Sn多呈塊狀,在樹(shù)枝晶晶間斷續(xù)分布。在二次枝晶臂間會(huì)析出少量的Mg2Sn顆粒。因此,在Mg-5Sn合金中添加Al和Zn,會(huì)形成Mg2Sn、β-Mg17Al12和t-Mg32(Al, Zn)49,與α-Mg組成共晶組織,在樹(shù)枝晶晶間呈網(wǎng)狀分布,形成離異共晶。

        (a)TAZ521 (b)TAZ531 (c)TAZ532

        在澆鑄過(guò)程中,鑄型的材質(zhì)為碳鋼,傳熱系數(shù)較大,鑄件可以迅速冷卻,這樣會(huì)導(dǎo)致成分偏析,在鑄件最后凝固區(qū)域出現(xiàn)溶質(zhì)富集,這是t-Mg32(Al, Zn)49相和β-Mg17Al12形成的原因。在圖4中,II區(qū)和III區(qū)就是鑄件最后凝固區(qū)域,導(dǎo)致溶質(zhì)Al和Zn富集,形成t-Mg32(Al, Zn)49和β-Mg17Al12。

        本研究中Al含量為2%和3%,在合金中,Al的消耗有兩方面:首先,在形成t-Mg32(Al, Zn)49相消耗了部分Al元素;然后,Al在Mg會(huì)形成少量β-Mg17Al12相,由于t-Mg32(Al, Zn)49相耗費(fèi)部分Al元素,因此形成的少量β-Mg17Al12相在枝晶間斷續(xù)分布。如果β-Mg17Al12相以斷續(xù)的形式分布,可以提高合金的性能;如果β-Mg17Al12以網(wǎng)狀分布的形式分布,不利于合金的高溫性能。

        (a) (b)合金TAZ532的金相組織 (c) (d) 合金TAZ532的能譜分析位置

        2.2 合金的力學(xué)性能

        Mg-Sn-Al-Zn合金的布氏硬度如表2所示。

        表2 鑄態(tài)Mg-Sn-Al-Zn合金硬度

        Al的含量為2%,Zn的含量由1%提高至2%,合金的平均硬度由46.22提高至48,提高了3.8%;Al的含量為3%,Zn的含量由1%提高至2%,合金的平均硬度由49.30提高至52.74,硬度提高了6.9%。Zn的含量為1%,Al的含量由2%提高至3%,合金的平均硬度由46.22提高至49.30,提高了6.7%;Zn的含量為2%,Al的含量由2%提高至3%,合金的平均硬度由48提高至52.74,提高了9.9%;因此Mg-5Sn-3Al-2Zn合金的硬度最佳。Al的含量對(duì)于合金的硬度的作用更為明顯。因此,考慮到要提高合金的力學(xué)性能,可以適當(dāng)提高Al含量,但是不要出現(xiàn)網(wǎng)狀β-Mg17Al12。

        3 結(jié)論

        鑄態(tài)TAZ521、TAZ522、TAZ531和TAZ532合金主要由α-Mg、Mg2Sn相組成,在枝晶晶間存在β-Mg17Al12和t-Mg32(Al, Zn)49相,呈斷續(xù)分布。分別將Al含量由2%提高至3%、Zn含量有1%提高至2%,合金的硬度均得到提高,其中Al較為明顯。

        (責(zé)任編輯呂春紅)

        [1] 張磊.Mg-6Al-3Sn鎂合金變形行為及襯板軋制組織與力學(xué)性能[D].吉林大學(xué),2015.

        [2] 徐永東,稀土鎂合金組織和性能研究[D].天津大學(xué),2012.

        [3] 關(guān)明,郝維新,樊建鋒.Mg-Y-Ce稀土阻燃鎂合金的高溫氧化行為研究[J].材料科學(xué)與工藝,2010,39(8).

        [4] Ming LI, Hai HAO, Aimin ZHANG, Yingde SONG, Xingguo ZHANG. Effects of Nd on microstructure and mechanical properties of as-cast Mg-8Li-3Al alloy[J].Journal of Rare Earths,2012(5).

        [5] 周惦武,徐少華,張福全,等.Sn合金化MgZn2相及Mg2Sn相結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的第一原理研究[J].中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào),2010,20(5).

        [6] 柯江靈.Mg2X(X=Si,Ge,Sn,Pb)理想強(qiáng)度的第一性研究[D].長(zhǎng)沙:湘潭大學(xué),2011.

        Effects of Al、Zn Addition on the Microstructure and Mechanical Properties of Cast Mg-5%(wt)Sn Alloy

        TIAN Shu-ke,et al

        (Department of Automotive Engineering, Henan Mechanical and Electrical Engineering College, Xinxiang 453003, China)

        A cast Mg-Sn-Al-Zn alloys were developed by adding 2~3 %(wt) Al、1~2 %(wt) Zn into a Mg-5Sn base alloy. The microstructures and mechanical properties of the prepared as cast Mg-Sn-Al-Zn alloys were studied through compositional adjustments of Al and Zn. The microstructural observation was on an optical microscopy and SEM with EDS which was used to check the composition of phase.X-ray diffraction (XRD) was used to identify the phase consisting. Hardness was analyzed on a BBRVD-187.5 hardness tester. The results shown that a Mg-5Sn alloy was composed of α-Mg and Mg2Sn. After adding Al and Zn, there was small part of β-Mg17Al12andt-Mg32(Al, Zn)49phases dispersed at grain boundaries and in between dendritic arms. The isolated β-Mg17Al12 andt-Mg32(Al, Zn)49phases were not in network form due to the limited quantities. Increasing Al and Zn can also increase the hardness of the alloy, and the increase is more effective with Al alloying.

        α-Mg; microstructure; Mg2Sn

        TG146.2

        A

        1008–2093(2016)02–0006–03

        2016-02-10

        田樹(shù)科(1986―),男,河南安陽(yáng)人,助教,碩士,主要從事凝固技術(shù)、理論及新材料研究。

        猜你喜歡
        鑄態(tài)晶晶共晶
        Digging for the past
        炎熱的夏天
        鑄態(tài)QTRSi4Mo1材料的研制
        The Impact of Dignity on Design Behavior
        青年生活(2019年3期)2019-09-10 16:57:14
        Cr12Mo1V1鍛制扁鋼的共晶碳化物研究
        模具制造(2019年3期)2019-06-06 02:11:04
        《含能材料》“含能共晶”征稿
        含能材料(2017年1期)2017-03-04 15:46:20
        《含能材料》“含能共晶”征稿
        含能材料(2017年7期)2017-03-04 11:16:26
        銀億股份:于無(wú)聲處聽(tīng)驚雷
        結(jié)晶與共晶在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用
        鑄態(tài)30Cr2Ni4MoV鋼動(dòng)態(tài)再結(jié)晶行為研究
        大型鑄鍛件(2015年1期)2016-01-12 06:32:58
        国产短视频精品区第一页| 久久久中日ab精品综合| 又黄又硬又湿又刺激视频免费| 日本一区二区三区高清千人斩| 性色av浪潮av色欲av| 在线观看欧美精品| 亚洲tv精品一区二区三区| 中文天堂一区二区三区| 中文字幕成人精品久久不卡91| 亚洲国产精品成人天堂| 欧美 变态 另类 人妖| 国产妇女乱一性一交| 国产精品高清免费在线| av人摸人人人澡人人超碰下载| 精品伊人久久大香线蕉综合| 色拍拍在线精品视频| 国产精品nv在线观看| 国产免费人成视频在线 | 男男互吃大丁视频网站| 亚洲日本精品国产一区二区三区| 亚洲看片lutube在线观看| 久久精品国产亚洲vr| 中文字幕一区二区人妻在线不卡| 中文字幕亚洲乱码成熟女1区| 夜夜躁狠狠躁日日躁2022| 亚洲国产区男人本色| 亚洲精品中文字幕二区| 日本熟女人妻一区二区| 无码国产伦一区二区三区视频| 无码熟妇人妻AV影音先锋| 日本熟女视频一区二区三区| 亚洲精品在线视频一区二区| 久久婷婷人人澡人人爽人人爱| 奇米狠狠色| 97自拍视频国产在线观看| 国产麻花豆剧传媒精品mv在线| 久久老子午夜精品无码怎么打| 人妻系列无码专区久久五月天| 青青草视频是针对华人| 超级碰碰色偷偷免费视频| 精品囯产成人国产在线观看|