对铸造镁合金中加入微量钛的分析
- 发布人：管理员
- 发布时间：2013-04-23
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镁合金应用范围广泛，但本身仍有应用范围限制，主要是受其性能的影响，但加入部分其它材质会对其进行改造，从而在更多的行业及领域得到应用。而微量钛加入铸造镁合金中会产生何种效果呢?本文对此进行了研究分析。
镁为密排六方结构，镁及其合金的塑性变形能力较差，致使其应用受到很大限制。通过多次试验，发现AZ102镁合金具有良好的性能，并且易于铸造加工。而晶粒细化可提高合金塑性，因此可采用晶粒细化提高材料的综合性能，但Ti在882℃下为密排六方结构的α钛，其{0001}面和α镁{0001}错配度为7.79%，容易形成部分共格界面，鉴于此，本文主要研究了微量Ti对铸造镁合金AZ102的组织及力学性能的影响。
实验以工业纯镁、纯铝、纯锌、Al-10Mn和Al-4.5wt%Ti中间合金为原材料。采用的熔炼设备为井式坩埚炉，功率为3kW。利用NiCr-NiSi热电偶测温，精度为±5K，熔炼过程用覆盖剂保护，精炼剂选用六氯乙烷。在720℃浇注，浇注后立刻采用顺序凝固技术水冷却，制得Φ82mm铸棒，其Ti含量分别为0、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%和0.5%。
加入Ti后铸造AZ102合金的强度和伸长率明显提高，在加入0.4%时强度达到232.7MPa，伸长率达10.4%，但硬度有所降低。Ti的加入，显著改变了β相的粗大形态，使其由半连续的网状分布逐渐变为颗粒状，其尺寸随Ti含量(0.1%～0.4%)的增加而变小。加入Ti后细化了α-Mg及β相，而Ti主要分布在α-Mg和β-Mg17Al12之间的过渡区域，Ti形成晶核使α相尺寸减小，形成TiAl3使β相弥散细化。
镁合金是工程应用中最轻的结构材料，其具有低密度、高比强度和高比刚度，良好的阻尼减振性、导热性、屏蔽性、可切削加工性和可回收性等特点，被称为新世纪“绿色”工程材料。因此，镁及镁合金在航空航天、交通运输和电子工业等领域有着重要的应用价值。
【中国镁质材料网 采编：DY】
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