材料英文论文翻译
-
材
料
p>
先
进
制
备
技
术
论
文
翻
译
姓名房立家
学号
年级
2015
级
学历层次硕士
授课老师马国俊
专业材料学
所在院系机械工程学院
201
5
年
12
月
2
7
日
经过高能球磨随后再结晶退火处理的预制
AZ91
镁合金粉的微观结构演变
摘要
:
这项研究分析了高能球磨随后再结晶退火处理对预制
AZ91
镁合金粉的
微观结构特征的影响。为此,使用
水平球磨机球磨
14
小时之后得到上述粉末。
< br>然后,
机械球磨粉末在氩气保护下从
200~500
p>
℃范围内再结晶退火处理一小时升
到四小时。
AZ91
粉末微粒溶入它们的
α
-<
/p>
镁固溶体机制中,此时高能球磨产生了
β
-Mg
17
Al
12
< br>相。此外,经过高能球磨之后,
α
-
镁相的微晶大小减小到了
25
纳米。
与热处理时间形成对比,
再结晶退火处理的温度对机械球磨的
AZ91
粉末的微观
结构特征有一个显著效果。
1.
前言
近年来镁合金作为一种结构材料受到很大关注,
由于其具有很多优良的性质,
比如低密度,
较高的强度重量比,
良好
的阻尼特性,
卓越的可加工性以及良好的
铸造性能
[1]
。关于镁合金的多数研究和发展都应用在汽车工业方面;由于镁具
p>
有密排六方晶体结构,
室温下的加工性能差,
因此压铸成为镁产品的主要生产路
线
[2,3]
。
尽管镁产品的市场还在发展,
< br>但是由于镁合金的低刚度和强度,
有很多方面
尚未开发<
/p>
[4]
。由于镁的滑移系有限及其相对应的较大的泰勒因子,晶粒
细化很
大程度提高了镁及其合金的机械性能。
众所周知,
晶粒细化后的镁合金在室温下
展现了高强度和高韧性良好的结合,并且
在升温的条件下具有超塑性
[5,6]
。
在
20
世纪
60
年代,
本杰明和他的同事们首次提出高能球磨,
用来制造氧化
物弥散强化的镍基超合金
[7]<
/p>
。近年来,这项技术广泛应用在生产纳米级材料的
产品上。
纳米维度的粒子大小已经在几乎所有的机械球磨的纯金属,
合金和金属
间化合物中发现
[8,9]
。
尽管通过高能球磨加工纳米轻质材料,
比如铝
合金和复合材料,
已成为许多
研究的主题
[10-12]
,但是对于镁及其合金的高能球磨的研究比较少。然而,由
于晶粒细化的镁合金有独一无二良好的性能结合,
因此高能球磨处理镁合金
具有
相当大的潜力。
在所有存在的镁合金中,
< br>AZ91
是工业上应用最广泛的合金
[13]
。
因此,本研究主要致力于通过高能球磨制造纳米级
AZ91
镁合金。此外,通过粉
末冶金手段巩固机械球磨粉末
,
比如冷压和烧结,
粉末挤压,
粉末锻
造和粉末轧
制成型。在紧接着的高温巩固加工过程中,研究了球磨
AZ91
粉末在不同温度下
再结晶退火处理的显微结构的演变
。
2.
材料与方法
本研究所使用的原材料是
伴有化学成分的镁
-
铝
-
锌预制合金粉末
(俄卡颗粒,
德国)
,
它相当于
AZ91
D
p>
合金
(质量百分比分别为
8.8%
铝
,
0.6%
锌
,
0.2%
锰
,
0.03%
硅
,
其余的为镁)
。
在水平球磨机中球磨上述粉末
(
CM01,ZOZ
球磨机,
产于德国)
,
使用以下球磨参数
:
球粉质量比为
20/1
,磨球直径为<
/p>
5
毫米,磨球材料为符合
美国钢铁协会<
/p>
420
的不锈钢材质,
球磨时间为
14
小时,
球磨速度为
700
转
/
分钟
,
球磨气体为氩气。硬脂酸(质量占
2%
< br>)作为过程控制剂。经过高能球磨的镁基
粉末在卸载时需要采取特别预防措施。<
/p>
球磨之后,
此刻经球磨的粉末是热的
(或
者说至少是温的)
,不能立刻打开盖子。此外,打开盖子之后卸
载之前,球磨粉
料必须暴露在空气中两三个小时。
另外,
由于与氧气相互作用,
卸载粉料时有可
能着火
。随后进行对机械球磨
AZ91
(
MM
AZ91
)粉末再结晶退火处理,在氩气中
进行
4
小时热处理,温度分别为
2
00
℃
,
300
℃
, 400
℃和
500
℃。
通过
X-
射线衍射研究了经过高能球磨随后再结晶退火处理的
AZ91
微观结构
演变和相的转变。此外,使用威廉姆
森
-
霍尔方法,通过
XRD
峰值宽度判断
AZ91
粉末基
α
-
镁固溶体的微晶尺寸。
3.
结果与讨论
< br>机械球磨:
AZ91
粉末微粒是不规则的,片状的(图<
/p>
1.a
)
,平均微粒大小在
105
微米左右并且尺寸分布较宽(
D
0.9
–
D
0.1
=183mm
)
。这个形态是经过铸造锭的机<
/p>
械球磨制造的镁基粉末所特有的。
机械
球磨
AZ91
粉末(图
1.b
)是等轴形状的,这意味着在球磨加工时,球
磨时间
14
个小时是足够充分地达到稳态,此时冷压焊与粉末微粒的破碎达到平
衡。测量机械球磨
AZ91
粉末的平均颗粒尺寸和
尺寸分布
(D
0.9
–
D
0.1
)
分别为
37
微
米和
100
微米,这表明球磨处理对
AZ91
粉末的颗粒
尺寸特征有一个非常明显的
影响。
图
1.a.
AZ91
和
b. MM
AZ91
粉末的形态