高Ca-Al比Mg-Al-Ca合金的高溫拉伸及蠕變性能的研究.pdf

1、鎂合金具有比強度高、比剛度好、密度低和良好的電磁屏蔽性能等特點，這些優(yōu)異的特質使得鎂合金在3C領域和機動行業(yè)具有廣泛的發(fā)展前景。但是其在高溫條件下的低強度和抗蠕變性能差制約了鎂合金作為高溫零部件的使用。研究發(fā)現(xiàn)，在鎂合金中添加Ca元素可以提高鎂鋁合金的高溫性能。而且和稀土元素相比，在鎂鋁合金中添加Ca元素成本更低。
　　在之前關于Mg-Al-Ca合金的研究中，大多都是關于Ca/Al＜0.8的研究，而Ca/Al＞0.8的文獻很少可以

2、見到。本論文對Mg-2Al-2Ca、Mg-3Al-3Ca、Mg-4Al-4Ca和Mg-5Al-5Ca的力學性能和蠕變性能進行了研究，研究結果表明:
　　(1)上述幾種Mg-Al-Ca合金中Ca/Al＞0.8，熔煉擠壓過后合金中的二次相成分為大量的Al2Ca+少量Mg2Ca。上述兩種二次相都是高溫穩(wěn)定相，但是Al2Ca的熔點為1079℃，在高溫下比Mg2Ca更為穩(wěn)定，對提高鎂合金的高溫性能更為有利。
　　(2)合金的室溫拉伸結

3、果表明，合金Mg-3Al-3Ca和Mg-5Al-5Ca在室溫下具有最大的抗拉強度333MPa，而Mg-2Al-2Ca和Mg-4Al-4Ca合金的抗拉強度比較小，分別為292MPa和289MPa。
　　(3)在T=175℃，Mg-4Al-4Ca合金的高溫抗拉強度最高σ=200MPa。T=250℃時，σ=95MPa，均高于其它三種合金的高溫性能。Mg-2Al-2Ca的應變敏感指數(shù)m=0.18，在四種合金中數(shù)值最大，Mg-5Al-5Ca

4、合金的m=0.11，在四種合金中最小。通過計算得到在Mg-2Al-2Ca的高溫拉伸過程中，n=0.67，Q=60.5kJ/mol。
　　(4)合金Mg-5Al-5Ca表現(xiàn)出了最為優(yōu)異的抗蠕變性能，其穩(wěn)態(tài)蠕變速率ε=2.08×10-8/s，δ100h=0.97％。合金Mg-5Al-5Ca在T=175℃時應力指數(shù)值n=6.67。在σ=60MPa和σ=70MPa時的蠕變激活能分別為90kJ/mol和109kJ/mol。表明Mg-5Al-