分类号 编号 毕 业 论 文 高强韧镁合金的研究现状与发展前景 Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ＰｒｏｐｅｒｔＴｏｕｇｈｎｅｓｓ Ｍａｇｎｅｓｉｕｍ Ａｌｌｏｙ 毕业论文（设计）任务书 院（系）： 姓名 学号 毕业届别 专业 材料工程 毕业论文（设计）题目 高强韧镁合金的组织和力学性能 指导教师 学历 职称 教授 所学专业 具体要求(主要内容、基本要求、主要参考资料等)： 主要内容： 充分了解国内外镁合金的研究现状仔细探究各种高强韧镁合金的显微组织和分析其各自力学性能及影响因素。了解各种强韧镁合金的强化方式和工艺，对于各个强化方式的组织性能特点加以比较和分析。从而对镁合金有着更深刻的认识，学习掌握各种镁合金的组织性能的优缺点。对各种高强韧镁合金探究其微观组织，分析总结各种合金的组织特点。分析各种元素及工艺对镁合金组织和力学性能的影响。 基本要求：1、严格按照《毕业论文工作的有关规定》要求，在指导老师指导下确定选题，列出论文提纲。 2、资料选用正式期刊，省级以上报纸的理论文章，正式出版物；资料查阅不少于8万字，尽可能选用近3年的文献资料。 3、论文内容要思想正确、理论联系实际，提倡应用型、实证性论文，多用数据图表，要有自己观点。 4、格式规范，严格按照《材料工程学院毕业格式规范细则》要求进行修改，错字率在2%内，仔细校对语法。 参考文献：中国学术期刊全文数据库、维普数据库、万方数据库及EBSCO外文数据库关于高强韧镁合金组织与力学性能等文献共22篇。 进度安排：第3~4周：确定论文题目，调研，查阅相关文献资料。资料查阅方式可采用图书馆、学院资料室、上网查阅，结合前面的资料查询，在分析总结的基础上，写出开题报告，并进一步讨论实验方案，完成开题。 第5~8周：写出论文写作方案。 第9~11周：如有需要,样品制备、组织结构观察和性能分析。 第12~15周：完成毕业论文：运用已学专业知识及有关知识，在综合分析的基础上写出一篇有一定创新性的学士论文。要求有300字左右的中英文摘要，参考文献不少于8篇，其中外文资料不少于2篇，并将其中一篇翻译成中文，不少于3000汉字。论文字数在8000~15000。计算机打印，并按要求装订成册。 第16周：毕业论文答辩。 指导教师（签字）： 年 月 日 院（系）意见： 教学院长（主任）（签字）： 年 月 日 备注：
I 摘 要 本文介绍了国内外镁合金强韧化的研究现状，对镁合金进行了概述。介绍了镁合金的细晶强化，塑性变形强化，热处理强化及稀土元素合金化强化等强化方式。简单说明了镁合金的各种强韧化方式的机理，明确各种强化方式的特点，了解各种高强韧镁合金的显微组织、力学性能及影响组织和性能的因素，探究各种元素及操作工艺对镁合金组织和力学性能的影响。阐释了镁合金增强增韧的广泛应用，存在的问题及未来发展方向。 关键词 ： 镁合金 强韧化 细晶强化 稀土元素强化 热处理强化 组织 力学性能
I 摘 要 本文介绍了国内外镁合金强韧化的研究现状，对镁合金进行了概述。介绍了镁合金的细晶强化，塑性变形强化，热处理强化及稀土元素合金化强化等强化方式。简单说明了镁合金的各种强韧化方式的机理，明确各种强化方式的特点，了解各种高强韧镁合金的显微组织、力学性能及影响组织和性能的因素，探究各种元素及操作工艺对镁合金组织和力学性能的影响。阐释了镁合金增强增韧的广泛应用，存在的问题及未来发展方向。 关键词 ： 镁合金 强韧化 细晶强化 稀土元素强化 热处理强化 组织 力学性能
III 前 言 随着世界各国对能源消耗和环境保护的意识越来越高，传统金属材料的消耗与日俱增，许多金属资源逐渐趋于枯竭，汽车等燃油交通运输工具的轻量化已成为了必然趋势。因此，镁合金以其低的密度与高的力学性能而受到越来越的多到关注。 我国是镁资源大国，镁的产量及出口量都是世界第一， 镁及镁合金是目前工业上应用最轻的结构金属材料，加速开发镁合金材料是可持续发展的措施之一。镁合金作为新兴的金属工程结构材料，有着质量轻、节能、比刚度比强度高、减振性较强、成型性能好、阻止电磁辐射和方便回收利用等众多优异的特征，对于交通工具、通讯、航天、仪器仪表、军事等领域的应用比较适合。镁合金被公认为是当今世界最有前途的轻质材料之一，被誉为21世纪的绿色功能材料。镁合金材料的研究和开发已成为世界的热点。 目前，尽管镁合金在世界汽车工业中的应用以每年约15％～20％的速度快速增长，远高于其它金属材料，但其在实际应用方面远不及铝合金和钢铁材料，和现在已经广泛应用的钢铁和铝合金结构材料相比较，镁合金的室温及高温力学性能仍不能满足很多使用要求，应用程度还远远不够，没有充分发挥镁合金的在各个领域的潜在优势。因为镁的原子晶体结构是密排六方，决定了镁合金塑性变形能力差，企鹅强度较低，在温度升高时，镁合金的高温强度和抗蠕变性能会下降，大大限制了镁合金的广泛应用。因此镁合金研究中要解决的首要问题之一是提高镁合金的强度。目前从镁基复合材料、快速凝固技术、稀土元素合金强化、压铸、大塑性变形技术等强化方式在国内外进行主要的研究，来获得高强高韧镁合金。 镁合金易于回收利用，有益于保持一个洁净的环境，日益成为现代工业中的理想材料，具有很大的发展潜力。镁合金早期主要应用于航天航空领域，后在工业及民用生活中也广泛应用。当前，镁合金在交通领域中的应用已成为研究开发的重点。因此，镁合金现已成为继钢铁、铝合金之后的第三大实用金属结构材料。但总体来说，镁合金的强度塑性没有铝合金的高。并且，当温度升高时，镁合金的强度及抗蠕变性也会大大下降，这些都限制了镁合金的应用。所以提高镁合金的室温及高温强度是推广镁合金最为行之有效的办法。在国内外镁合金强韧化的研究基础上，本文主要从合金化强化、细晶强化，塑性变形强化以及热处理强化等方面，阐释了镁合金的强韧化研究现状及原理。
目 录 摘 要 ...................................................................................................................................... I Abstract ................................................................................................................................. II 前 言 ................................................................................................................................... III 第一章 镁合金的综述 ....................................................................................................... 1 1.1镁合金的简介 .......................................................................................................... 1 1.2镁合金的牌号 .......................................................................................................... 1 1.3镁合金的分类 .......................................................................................................... 1 1. 4 合金元素对组织和性能的影响 ............................................................................ 2 1.4.1 铝 ................................................................................................................... 3 1.4.2 锌 ................................................................................................................... 3 1.4.3 锰 ................................................................................................................... 4 1.4.4 硅 ................................................................................................................... 4 1.4.5 锆 ................................................................................................................... 4 1.4.6 钙 ................................................................................................................... 5 1.5镁合金的特点 .......................................................................................................... 5 第二章 细化晶粒强韧化镁合金 ....................................................................................... 6 2.1概述 .......................................................................................................................... 6 2.2挤压铸造细化技术 .................................................................................................. 6 2.3 半固态成形细化晶粒 ............................................................................................. 6 2.4快速凝固技术细化晶粒 .......................................................................................... 7 第三章 热处理对镁合金的强化 ....................................................................................... 9 3.1概述 .......................................................................................................................... 9 3.2退火 .......................................................................................................................... 9 3.3固溶处理 ................................................................................................................ 10 3.4时效 ........................................................................................................................ 10 3.5固溶处理+人工时效 .............................................................................................. 10 3.6热水中淬火+人工时效 .......................................................................................... 11 3.7二次热处理 ............................................................................................................ 11 第四章 稀土元素合金强韧化镁合金 ............................................................................. 12
