納米ZnO對工業(yè)純鎂及AZ31鎂合金凝固組織細化研究.pdf

1、鎂合金強度低是目前限制其擴大應用的因素之一，鎂合金的細晶強化是提高鎂合金強度的重要措施。然而目前廣泛應用的AZ系鎂合金缺乏有效的細化劑，因此開發(fā)AZ系鎂合金的細化劑，研究細化機理，具有十分重要的現(xiàn)實和理論意義。本文作者在總結國內外相關研究的基礎上，確定以工業(yè)純鎂和AZ31鎂合金為研究對象，通過組織觀察和力學性能檢測，考察了納米ZnO的尺寸與添加工藝條件對工業(yè)純鎂和AZ31鎂合金組織的細化效果，研究取得如下主要結論:
　　添加不同量

2、納米ZnO對工業(yè)純鎂均有細化作用，工業(yè)純鎂熔體加入納米ZnO后，其凝固組織由粗大柱狀晶轉變?yōu)榈容S晶;隨納米ZnO添加量的增加，晶粒尺寸變小，但細化效率降低;4％的納米ZnO加入到720℃工業(yè)純鎂熔體中，晶粒最為細小，晶粒尺寸由未添加納米ZnO時的毫米級細化至170μm。
　　納米ZnO顆粒加入到不同溫度工業(yè)純鎂熔體中，凝固后組織不同。納米ZnO加入溫度過高或過低的工業(yè)純鎂熔體中時，均不利于凝固組織的細化。750℃工業(yè)純鎂熔體加入2

3、％納米ZnO靜置40mim凝固后晶粒最為細小，平均晶粒尺寸為158μm。
　　工業(yè)純鎂熔體加入納米ZnO后，靜置時間不同，凝固后晶粒大小不同。較低溫度純鎂熔體加入納米ZnO凝固后，平均晶粒尺寸隨靜置時間的延長先減小后增大;適當提高納米ZnO的熔體溫度，靜置時間對平均晶粒尺寸影響變得不明顯。在實驗研究范圍內，納米ZnO加入到工業(yè)純鎂熔體后靜置30～40min后凝固組織比較細小均勻。
　　納米ZnO也能有效的細化AZ31鎂合金，

4、隨納米ZnO添加量的增加，合金的平均晶粒尺寸逐漸下降，但下降幅度變小。當添加質量分數(shù)為0.7％的納米ZnO靜置10min時，合金的晶粒尺寸較為細小，由未處理狀態(tài)的313μm下降到203μm，此時，其最大抗拉強度由未處理狀態(tài)的113MPa增加到204MPa。靜置時間對添加納米ZnO的AZ31合金的平均晶粒尺寸和力學性能影響不明顯。
　　添加納米ZnO與添加等摩爾量Zn的細化效果與性能變化比較表明，添加量的影響規(guī)律相同，但納米ZnO細