固相多次合成AZ31-RE耐熱變形鎂合金及界面結構研究

《固相多次合成AZ31-RE耐熱變形鎂合金及界面結構研究》是依託哈爾濱理工大學，由胡茂良擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：固相多次合成AZ31-RE耐熱變形鎂合金及界面結構研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：胡茂良
• 依託單位：哈爾濱理工大學

項目摘要

採用固相多次合成方法合成AZ31-RE耐熱變形鎂合金，解決了由於稀土元素的燒損，名義上加入的量和實際測的量不一致的問題，充分發揮MgxREy相、Mg17Al12相、氧化相等彌散複合強化作用。本項目研究固相多次合成AZ31-RE耐熱變形鎂合金組織演變、織構演化和力學性能的變化規律及相關機理；結合熱力學和動力學理論，研究鎂合金屑間結合機理、界面原子排列、晶格匹配等界面微觀結構以及界面結合強度；獲得合成鎂合金中氧化相、MgxREy相、Mg17Al12相等強韌化機制；探討合成鎂合金中界面裂紋問題，推導求解界面裂紋尖端應力強度因子的相互作用積分，將相互作用積分方法與擴展有限元方法相結合，研究相互作用積分的有效性和區域無關性；揭示固相多次合成過程中動態再結晶對力學性能的影響規律以及高溫蠕變的第一階段和第二階段特徵，為固相合成耐熱變形鎂合金工業化生產奠定理論及實踐基礎。

結題摘要

固相多次合成方法是將合金屑、顆粒、纖維先冷壓或熱壓再熱擠成形的方法，可以解決普通熔煉方法燒損和氧化，名義上加入的量和實際測的量不一致的問題，合成過程中不需要保護氣氛，充分發揮MgxREy相、Mg17Al12相、氧化相等彌散複合強化作用。 本項目製備了成分及組織均勻的AZ31-Ce合金、AZ31-Nd合金、AZ31-Al2O3合金、AZ31-C合金、Mg-Nd-Zn-Zr合金和ZM6-Ce合金，研究屑料尺寸對固相多次合成鎂合金位錯、動態再結晶及力學性能的影響，固相多次合成中元素之間作用規律。研究了Mg-Ce合金屑、Mg-Nd合金屑、AZ31合金屑、ZM6合金屑、氧化相在合成過程中破碎情況，屑料在固相合成鎂合金中的存在形式及其巨觀分布規律。研究了固相合成鎂合金中稀土相微觀形態及分布，稀土相與鎂合金基體間界面微結構，分析界面結合機制。 製得了不同工藝參數（擠壓次數、擠壓溫度、擠壓比）下合成鎂合金試樣，研究了擠壓次數、擠壓溫度及擠壓比對固相多次合成鎂合金位錯、動態再結晶組織的影響，研究固相多次合成鎂合金動態再結晶規律。研究了不同工藝下固相多次鎂合金的性能與組織、結構及稀土相形態分布的關係；結合合金斷口形貌，分析了斷裂類型及斷裂位置，研究界面斷裂規律。 與日本東京大學杉山澄雄副教授合作研究“鎂合金固相再生及半固態”，探討合金屑結合機理、界面原子排列、晶格匹配等界面結合及斷裂行為。本項目為固相多次合成耐熱變形鎂合金工業化生產奠定理論及實踐基礎。 在國內、國際學術刊物發表論文6篇，其中4篇SCI收錄，2篇EI收錄；授權中國發明專利4項，申請中國發明專利1項；培養碩士研究生2名，協助培養博士研究生1名。