超重力场离心铸造Al-15wt.%Mg微观组织和力学性能的研究开题报告

 2020-02-10 11:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

al-mg合金是应用最广的一类铝合金之一,特点是密度比纯铝小,抗海水腐蚀性能优良,焊接性能、抛光性能好,强度比al-mn合金高,适宜于造船、车厢、仪器和各种容器等焊接结构。al-mg合金al在固态mg中有较大溶解度,其极限固溶度为12.7%,且随温度降低显著减少,在室温时固溶度为2.0%左右。al可改善铸件可压缩性,提高铸件强度[2]

al-mg合金的主要合金元素为镁,mg在al中有较大溶解度,当镁含量小于5%时,镁固溶于al相中,该合金为单相合金,经扩散退火、冷形变、退火热处理,组织和成分均匀,耐蚀性较好。当镁含量大于5%时,退火组织中会出现脆性的β(al3mg2)相,导致合金的耐蚀性恶化,塑性、焊接性也变差[3]。al-mg合金中第二相主要是共晶β相,共晶β相的相对含量、分布和大小对合金的强度和韧度有很大影响,提高al-mg合金强度的方法包括合金强化、液态处理、固态处理晶粒细化等方法[4]

过去半世纪期间,研究者对al-mg合金及高含量mg的al-mg合金进行了深入的研究,对al-mg合金的研究包括纳米晶al-mg合金、不对称轧制加退火生产的超细晶粒al-mg合金等,对高含量mg的al-mg合金的研究包括通过室温ecap处理al-xmg(xsup3; 4wt%)合金、通过等通道角挤压加工二元al-7mg合金等。

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2. 研究的基本内容与方案

[1]设计的基本内容

轻重高强的al-mg合金在新一代汽车、高速列车、城市轨道交通(如:地铁)、航空、航天领域有着广泛的应用。在已有的研究中,al-mg合金的mg含量最高为7 wt%,为进一步提高al-mg合金的强度、降低其密度,本课题拟发展一种超高mg含量的al-15wt.%合金。研究的主要内容如下:

材料制备:利用超重力场离心铸造制备出al-15wt.%铸态合金,然后对铸态合金进行均匀化处理。对铸态和均匀化处理的材料进行微观组织分析和力学性能测试。

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。

第4-6周:al-15wt.%mg合金的超重力场离心铸造;

第7-8周:均匀化工艺参数(温度、时间)的优化,均匀化处理前后的成分均匀性分析;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]关邵康,王迎新.汽车用高温镁合金的研究进展.郑州大学材料学院,2003.

[2]曾荣昌,柯伟,徐永波,韩恩厚,朱自勇.mg合金的最新发展及应用前景[j].金属学报,2001(07):673-685.

[3] 杨明波, 潘复生, 等. mg-al系铝合金中合金元素及应用. 重庆大学材料与工程学院, 2005.

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