电控箱体用镁铝合金的制备及性能研究

【摘要】为了开发新型电控箱体用镁合金,达到轻量化的使用目的,本文以Mg-Al-Zn为基体,添加不同含量的Ce和Ti元素,在正交试验的基础上,利用普通铸造法制备了性能优异的Mg-Al-Zn-1Ce-0.1Ti新型镁合金,并对其热处理工艺进行了优化；采用拉伸试验仪、光学金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、法兰同轴测试仪,XRD测试仪等,对其力学性能,耐蚀性能与物理性能等进行了研究。采用金属型铸造法制备Mg-Al-Zn合金以a-Mg为基体,β(Mg17Al12)相为第二相。元素Ce和Ti的添加,使α[相基体细化,β相的含量减少,并由连续状变为弥散分布；晶内出现细小针状Al4Ce相以及Ti单质。对其力学性能的研究发现,含1.0wt.%Ce、0.1wt.%Ti的铸态Mg-Al-Zn合金,其抗拉强度达到189MPa,延伸率达到了10%,HB硬度达到72.6；对其耐蚀性能的研究发现,含1.0wt.%Ce、0.1wt.%Ti的铸态Mg-Al-Zn合金,其耐蚀性也获得一定改善,含3.5wt%的NaCl溶液中浸泡16h腐蚀深度为31.60gmm。所制备Mg-Al-Zn-Ce-Ti合金经413℃固溶24小时,并分别在200℃与160℃时效6,10,12,14,16小时进行水淬。研究发现,固溶处理使弥散分布的β(Mg17Al12)相发生溶解,时效处理使基体内的Al4Ce相变得愈加细小且集中分布于晶界处,使p相在Al4Ce相周围连续析出。且其经固溶时效处理后力学性能大幅度提高,200℃时效12h后,抗拉强度提高到213MPa,延伸率提高到12.3%,较Mg-Al-Zn合金的抗拉强度和延伸率分别提高了36.5%和186%；β相对基体α-Mg相起到依托作用,使耐腐蚀性能也大大提高,腐蚀速率明显减小,腐蚀电位仅为1.466v,比Mg-Al-Zn合金提高了17.6%。稀土Ce元素的添加净化了基体,减少熔炼杂质,降低电子的散射,提高电导率。Mg-Al-Zn-Ce-Ti合金的电导率总体在0.9×10-2S/m-1×10-2S/m范围内变化,所制各Mg-Al-Zn-1Ce-0.1Ti合金电导率较优,为1.015×10-2S/m。通过进行电磁屏蔽效能的研究,发现其电磁屏蔽效能值(y)与频率(x)之间遵循y=6.8×10-6×2-9.5×10-3x-99.3的关系。
【作者】白莉媛；
【导师】董晟全；
【作者基本信息】西安工业大学，材料学，2014，硕士
【关键词】Mg-Al-Zn；β(Mg17Al12)相；Al4Ce相；热处理；电磁屏蔽效能；

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