固溶處理對鎂合金組織和耐腐蝕性能的影響畢業(yè)論文-資料下載頁

【導(dǎo)讀】論述了Mg-Al-Zn系合金經(jīng)過固溶處理后組織和耐腐蝕性能的變化。蝕行為進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，經(jīng)過固溶處理后的鎂合金顯微組織晶粒長大明顯，β-. 取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含。任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重。要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本。聲明的法律后果由本人承擔(dān)。文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部。制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。

　　

【正文】 織中我們可以明顯觀察出網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)開始出現(xiàn)斷網(wǎng)現(xiàn)象，從圖中我們還能觀察到 β （ Mg17Al12）相隨著固溶處理的溫度及時間的增長，逐漸粒化至基本溶解。這是因為雖然我們的固溶溫度都沒有超過鎂合金的熔點(diǎn)，但是根據(jù)鎂鋁合金二元相圖（ 33）我們可以發(fā)現(xiàn)，這些實驗溫度已經(jīng)進(jìn)入了固5402h 5602h Az91 5604h 5504h 5408h 5508h 5608h 長春工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 22 液兩相區(qū)， β （ Mg17Al12）相的存在溫 度只有 473℃，如果在這個溫度下保溫，一個明顯的特點(diǎn)就是晶界相的熔化，溫度越高時間越長越明顯。所以隨著固溶處理的溫度及時間的增長，我們能夠在已經(jīng)得到的顯微組織中觀察到這種現(xiàn)象。觀察 560℃ 8h的組織，我們可以發(fā)現(xiàn) β （ Mg17Al12）發(fā)生過燒現(xiàn)象。 綜上，從觀察圖中的組織我們可以發(fā)現(xiàn)，在溫度較低時 AlMn 相已經(jīng)開始溶解，并隨溫度的升高溶解度增加，晶粒長大明顯，到達(dá)一定溫度及時間條件下后， β （ Mg17Al12）相開始溶解，逐漸粒化，當(dāng)達(dá)到一定溫度時 β （ Mg17Al12）相會發(fā)生過燒現(xiàn)象。 圖 35 AZ91RE 鎂合金固溶處理前后顯微組織 觀察 AZ91DRE鎂合金固溶處理前后的顯微組織，如圖 35，在未經(jīng)固溶處理時，鎂合金α Mg 基體與 β （ Mg17Al12）相相間排列， β （ Mg17Al12）相分布不均勻，晶界不明顯， β （ Mg17Al12）相基本單獨(dú)存在， AlMn 相比較多。我們再來觀察固溶處理后的組織，隨著固溶溫度及時間的增加， AlMn 相逐漸溶解，晶界逐漸變的細(xì)小，在 400℃2h、 440℃ 2h， 480℃ 4h 的組織照片中，我們可以發(fā)現(xiàn) β （ Mg17Al12）相連 在一起，晶粒長大，但是晶界明顯溶解現(xiàn)象，但觀察 560℃以后的固溶處理照片我們發(fā)現(xiàn) β （ Mg17Al12）相逐漸溶解，粒化，在 560℃ 2h 及 4h 顯微組織，我們發(fā)現(xiàn)晶界已經(jīng)開始溶解，出現(xiàn)了斷網(wǎng)現(xiàn)象，在 560℃ 2h 的圖像中我們發(fā)現(xiàn)了組織的過燒現(xiàn)象。說明在此溫度下 β （ Mg17Al12）相已經(jīng)受損，因為此時的溫度比較高。 在 400℃ 2h 的顯微組織中我們發(fā)現(xiàn)在α Mg 基體中有析出物，為了檢驗他們的成分，我們做了 EDX 能譜分析如圖 36。實驗表明，析出物成分為 Mg與 Al、 Zn、 Ce4002h 4402h 5602h 4804h 5604h AZ91RE 長春工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 23 等的化合物。個元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)如表 31. 圖 36 400℃ 2h 試樣 EDX 能譜分析圖 表 31 圖 36中的 EDS 點(diǎn)分析結(jié)果 元素 重量 % 原子 % 凈強(qiáng)度 凈強(qiáng)度誤差 MgK 0 AlK 0 LaL CeL ZnK 本章總結(jié) 通過觀察 AZ91D 鎂合金及含混合稀土（ Ce,La）的 AZ91D 鎂合金固溶處理前 后的顯微組織，可以總結(jié)出， 固溶處理前， β （ Mg17Al12）相是散亂分布在 α Mg基體 中的，在基體中可以看見 AlMn 相。 固溶處理后， 發(fā)現(xiàn) 晶粒長大， AlMn 相逐漸溶解，晶界相清晰可見，在溫度較高的固溶處理條件下 β （ Mg17Al12）相開始溶解，部分組織中網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)有斷網(wǎng)現(xiàn)象。 長春工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 24 第四章 固溶溫度對 MgAlZn 系鎂合金顯微組織的影響 不同溫度對 MgAlZn系合金顯微組織的影響 觀察 AZ91D鎂合金在不同溫度下處理 2小時的顯微組織，如圖 41，我們發(fā)現(xiàn) AlMn相隨著溫度升高溶解度不斷增加，在圖 41(d)中很少能夠發(fā)現(xiàn) AlMn 相。在 41(a)中晶粒比較大，而隨著溫度的升高，晶粒先是長大，然后 β （ Mg17Al12）相逐漸溶解，并出現(xiàn)斷網(wǎng)現(xiàn)象，在 41(c)、 41(d)中能觀察到明顯現(xiàn)象。這是因為這兩種處理條件的溫度較高，讓基體中的 β （ Mg17Al12）相溶解所造成的。 圖 41 AZ91D 鎂合金不同溫度處理 2 小時的顯微組織 (a)530℃； (b)540℃； (c)550℃； (d)560℃； 觀察 AZ91D鎂合金在不同溫度下處理 4 小時的顯微組織，如圖 42，我們 發(fā)現(xiàn)隨固溶溫度增加， β （ Mg17Al12）相先是析出較多，但在達(dá)到 560℃時， β （ Mg17Al12）相晶界開始逐漸溶解，并出現(xiàn)斷網(wǎng)現(xiàn)象。析出的 AlMn相逐漸減少。上述現(xiàn)象在 42(a)、(b)、 (d)中我們都可以看到，唯獨(dú) 42(c)我們發(fā)現(xiàn)晶界粗大，可能是 β （ Mg17Al12）相在向基體中擴(kuò)展的原因。由圖 42(a)我們可以發(fā)現(xiàn) AlMn相較多，且在此溫度下 AlMn作為第二相粒子析出，在拋光時極易將基體刮傷，所以應(yīng)注意拋光時的力度，盡力取得完美的組織照片。 (a) (b) 169。 (d) 長春工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 25 圖 42 AZ91D 鎂合金不同溫度處理 4 小時的顯微組織 （ a） 530℃； （ b） 540℃； （ c） 550℃； （ d） 560℃； 圖 43 AZ91D 鎂合金不同溫度處理 8 小時的顯微組織 (a)530℃； (b)540℃； (c)550℃； (d)560℃； (a) (b) 169。 (d) （ a））） （ b） （ c） （ d） 長春工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 26 觀察 AZ91D鎂合金在不同溫度下處理 8 小時的顯微組織，如圖 43，我們發(fā)現(xiàn) β （ Mg17Al12）相溶解非常明顯，晶界的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)基本消失，在 41(a)中還依稀可見網(wǎng)狀晶粒，但是隨溫度升高， β （ Mg17Al12）相逐漸粒化，溶解并消失。在 43(d)中我們發(fā)現(xiàn)了過燒現(xiàn)象。在圖 43 所示各個固溶處理條件下， AlMn 相逐漸減少。在達(dá)到560℃時已經(jīng)很少發(fā)現(xiàn)了。 觀察 AZ91RE 鎂合金在不同溫度下處理 2小時的顯微組織，如圖 44，我們發(fā)現(xiàn)在 2 小時條件下， AZ91DRE 鎂合金中的 β （ Mg17Al12）相基本完好，在 44(a)中可見晶粒較大，晶界完整，但 AlMn 相析出較多，在 310b 中我們可以發(fā)現(xiàn)在α Mg 基體中出現(xiàn)粒化的 β （ Mg17Al12）相，晶粒較大。觀察 440℃時的顯微組織，與 400℃時的顯微組織相比， AlMn 相溶解在基體中較多，觀察 310(c)，我們發(fā)現(xiàn) β （ Mg17Al12）相并沒有溶解的太多，說明相對于 440℃條件固溶處理對 β （ Mg17Al12）相的改變并不是特別大。我們再來觀察， 530℃兩小時的顯微組織，我們?nèi)匀荒馨l(fā)現(xiàn)完整晶粒，且 β （ Mg17Al12）相在α Mg 基體中溶解的不是很多。但是 AlMn 相在α Mg 基體中溶解掉大部分，很難觀察到。再來觀察 560℃兩小時的顯微組織我們發(fā)現(xiàn)晶界 β （ Mg17Al12）相析出量增多，α Mg 基體中的 AlMn 相減少。 圖 44 AZ91DRE 鎂合金不同溫度處理 2 小時的顯微組織 （ a） 400℃； （ b） 440℃； （ c） 480℃； （ d） 530℃； （ e） 560℃； 從圖 44（ b） 中我們可觀察到，α Mg基體中不部分不規(guī)則裂紋狀物質(zhì)析出，為了驗證其成分，我們做了 EDX 能譜分析實驗如圖 45。 (a) (b) 169。 （ e） （ d） 長春工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 27 圖 45 AZ91DRE 鎂合金 440℃析出物能譜分析圖 從圖 45 中我們可以判斷不規(guī)則析出物為鎂、鋁、鋅的化合物，別且其化學(xué)成分如表 41。 表 41 圖 45中的 EDS 點(diǎn)分析結(jié)果 元素 重量 % 原子 % 凈強(qiáng)度 凈強(qiáng)度誤差 MgK 0 AlK ZnK 觀察 AZ91DRE 鎂合金在不同溫度下處理 4 小時的顯微組織，如圖 46，我們發(fā)現(xiàn)在圖 （ a） 中 β （ Mg17Al12）相呈現(xiàn)不規(guī)則形狀分布在基體中，非網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因為溫度較低 β （ Mg17Al12）相還未完全溶解，但是經(jīng)過處理呈現(xiàn)圓潤形狀。在圖 （ b） 、圖 （ c） 、圖 （ d） 、中我們發(fā)現(xiàn)晶粒較大， AlMn 相逐漸減少，在圖 （ c） 中我們發(fā)現(xiàn)析出的 β （ Mg17Al12）相較多 ，雖然溫度較高，但是時間較短， β （ Mg17Al12）相還未完全溶解于基體中，觀察圖 （ e） ，我們發(fā)現(xiàn) β （ Mg17Al12）相在此條件下，逐漸向基體中溶解，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)消失，晶粒斷網(wǎng)， β （ Mg17Al12）相逐漸粒化， AlMn 相逐漸減少。 長春工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 28 圖 46 AZ91DRE 鎂合金不同溫度處理 4 小時的顯微組織 (a)400℃； (b)440℃； (c)480℃； (d)530℃； (e)560℃； 本章總結(jié) 通過觀察 AZ91D 鎂合金及含混合稀土（ Ce,La）的 AZ91D 鎂合金 不同處理 溫度下的顯微組織，可以發(fā)現(xiàn)，固溶處理后的組織中晶粒明顯長大，但隨著處理溫度的升高，AlMn 相逐漸溶解在α Mg 基體中，晶粒繼續(xù)增大，當(dāng)達(dá)到一定溫度后晶界相開始溶解，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)出現(xiàn)斷網(wǎng)現(xiàn)象至 β （ Mg17Al12）相粒化，晶界相完全溶解， AZ91D 鎂合金的熔點(diǎn)是 596℃且 β （ Mg17Al12）相的溫度只有 473℃， β （ Mg17Al12）相當(dāng)固溶溫度較高時，組織會發(fā)生過燒現(xiàn)象。 （ a） （ b） （ c） （ D） （ e） 長春工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 29 第五章 固溶時間對 MgAlZn 系鎂合金顯微組織的影響 不同時間對 MgAlZn系鎂合金顯微組織的影響 觀察 AZ91D鎂合金 530℃處理不同時間條件下的顯微組織，如圖 51，我們發(fā)現(xiàn)在圖 （ a） 中晶粒較大， β （ Mg17Al12）相基本呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在基體中溶解較少，且AlMn 相在組織中析出量相對于更高的時間段較多。在圖 （ b） 中我們可以發(fā)現(xiàn)， β （ Mg17Al12）相逐漸溶解，網(wǎng)狀晶界逐漸溶解，出現(xiàn)斷網(wǎng)現(xiàn)象。觀察圖 （ c） 我們可以發(fā)現(xiàn)，在圖 （ c） 中晶界相進(jìn)一步在α Mg 基體中溶解，晶界消失， β （ Mg17Al12）相開始粒化。 AlMn 相逐漸溶解。這是因為處理時間較長。 。 51 AZ91D 鎂合金 530℃處理 不同時間的顯微組織 （ a） 2 小時； （ b） 4 小時： (c)8 小時； 圖 52 AZ91D 鎂合金 540℃處理不同時間的顯微組織 (a)2 小時； (b)4 小時： (c)8 小時； (a) (b) 169。 （ a） （ b） （ c） 長春工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 30 觀察 AZ91D 鎂合金經(jīng)過 540℃處理不同時間的組織，如圖 52，可以看出圖 (a)中 β （ Mg17Al12）相較多，晶粒較大，稱不規(guī)則網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)， AlMn 相在α Mg 基體中析出較多，從圖 （ b） 中我們可以看出晶粒較大 β （ Mg17Al12）相逐漸溶解，局部地方出現(xiàn)斷網(wǎng)現(xiàn)象， AlMn 相在α Mg 基體中溶解度進(jìn)一步上升。從圖 (c)中我 們可以發(fā)現(xiàn) β （ Mg17Al12）相在α Mg 基體中的溶解率進(jìn)一步上升，大部分α Mg 基體中的 β （ Mg17Al12）相消失出現(xiàn)了斷網(wǎng)現(xiàn)象，說明在此溫度下，長時間的固溶處理讓 β （ Mg17Al12）相融入基體更多。 53 AZ91D 鎂合金 550℃處理不同時間的顯微組織 （ a） 2 小時； （ b） 4 小時；（ c） 8 小時； 觀察 AZ91D 鎂合金經(jīng)過 550℃處理不同時間的組織，如圖 53 所示，從圖 （ a）中可以看出晶粒較大，晶界相清晰明顯，部分 AlMn 相在α Mg 基體中部分析出。從圖 （ b） 中我們可以看出 晶界相開始溶解，網(wǎng)狀晶粒部分位置出現(xiàn)斷口， AlMn 相在基體中溶解度進(jìn)一步增加。從圖 （ c） 中我們可以看出， AlMn 相在集體中的溶解量進(jìn)一步減少， β （ Mg17Al12）相