镁铝双金属连接及界面微观结构
镁和铝的化合物PPT教学课件
主要农作物对土壤条件的不同要求
作物
对土壤的要求
小麦 玉米 高粱
对土壤水肥条件要求高,适应较粘重、 紧密的土壤
要求土层疏松肥沃,对土壤通气性较为 敏感,根系强大,吸肥力大。
耐瘠,吸肥力强
大豆 要求土层深厚疏松、无杂草,根系吸收 力强,需水多
一、农业的主要区位因素
1. 自然因素: 气候、地形、土壤 2. 社会因素: 市场、交通、政策
决策
资料:天然橡胶是一种典型的热带经济作 物,过去只在海南岛和西双版纳有少量种 植。但近年来,我国培育的良种天然橡胶 已经可以生长在北纬32度的浙江省北部地 区,南到北纬32度的浙江也变成热带了吗? 肯定不是,那么这种现象 的产生是由于什 么原因呢?
问题: 种植葡萄要想获得更好的效 益,除了培育良种、扩大种植面积 之外,还要依靠什么?
交通运输是农业区位选择的重要条件。
市
场 因 素
长 江 口
交通因素
材料: 近年来,随着人民生活水 平的提高,一些副食品农业生产 的利润远远高于粮食种植,为什 么还有许多农民甘于去种植粮食 呢?
国家的政策也会对农业区位 产生深远的影响。
第一节 镁和铝
第二课时 镁和铝的化合物
• 复习回顾
• 镁、铝的物理性质相比较有什么 规律?跟镁、铝原子的结构有什 么联系?
• 钠、镁、铝等金属燃烧时能否用 泡沫灭火器灭火?
• 铝热反应在哪些常见的用途?
3、与酸碱的反应
①与非氧化性酸的反应
Mg+2H+=Mg2++H2
2Al+6H+=2Al3++3H2 ②与氧化性酸的反应
al2mgli晶体结构 -回复
al2mgli晶体结构-回复什么是Al2MgLi晶体结构?Al2MgLi晶体结构是指由铝(Al)、镁(Mg)和锂(Li)原子组成的晶体结构。
这种晶体结构具有特殊的化学和物理性质,因此在许多领域中都有广泛的应用。
在本文中,将深入研究Al2MgLi晶体结构的组成、特性、制备方法和应用领域。
首先,我们来研究一下Al2MgLi晶体结构的组成。
这种结构主要由铝、镁和锂原子组成,在原子尺度上按特定的排列方式排列。
铝原子具有13个电子,以及原子序数为13。
镁原子具有12个电子,原子序数为12,而锂原子具有3个电子,原子序数为3。
这些原子通过化学键相互连接,形成稳定的晶体结构。
其次,Al2MgLi晶体结构具有一些独特的化学和物理性质。
由于铝、镁和锂原子之间的化学键结构,Al2MgLi晶体结构具有高度的稳定性和抗腐蚀性。
此外,它还具有较低的密度和优良的热导性能。
这些特性使Al2MgLi 晶体结构在航空航天、汽车制造和电子工业等领域有广泛的应用。
接下来,我们来探讨一下制备Al2MgLi晶体结构的方法。
通常,Al2MgLi 晶体结构的制备与合金的制备密切相关。
一种常见的方法是通过熔炼和冷却的过程得到固态合金。
首先,将铝、镁和锂元素混合,并加热至高温,使其熔化。
然后,冷却合金使其重新固化,形成Al2MgLi晶体结构。
此外,还可以使用粉末冶金技术来制备Al2MgLi晶体结构。
在这种方法中,将铝、镁和锂的粉末混合,并通过加热和压制的过程,使其形成固体合金。
最后,我们来讨论一下Al2MgLi晶体结构的应用领域。
由于其独特的化学和物理性质,Al2MgLi晶体结构在多个领域中都有广泛的应用。
在航空航天领域,Al2MgLi晶体结构被用于制造轻质高强度材料,如飞机外壳和发动机部件。
在汽车制造领域,Al2MgLi晶体结构可以用于制造高效节能的车身结构。
在电子工业中,Al2MgLi晶体结构也被用于制造高性能电子元件,如半导体器件和集成电路。
mg-al ldh 结构式
mg-al ldh 结构式mg-al ldh结构式一、引言Mg-Al LDH,全称为镁铝水滑石(Magnesium-Aluminum Layered Double Hydroxide),是一种层状双金属氢氧化物。
其分子结构由镁离子(Mg2+)和铝离子(Al3+)通过氧化物离子(OH-)连接而成。
本文将对Mg-Al LDH的结构式进行详细介绍。
二、Mg-Al LDH的结构式Mg-Al LDH的结构式可用[Mg1-xAlx(OH)2](An-)x/n·mH2O来表示,其中An-表示阴离子,m表示水分子的数目。
此结构式中的x 通常为0.2-0.3,表示镁和铝的摩尔比例。
三、结构解析Mg-Al LDH的结构由正交晶系的层状结构组成。
每个层由镁和铝的氢氧化物层交替排列而成,氢氧化物层之间由水分子和阴离子填充。
层状结构使得Mg-Al LDH具有较大的比表面积,有利于物质的吸附和储存。
四、层间离子交换Mg-Al LDH的层间可以通过离子交换反应进行改性。
由于层状结构的存在,Mg-Al LDH能够吸附并释放不同的离子。
例如,当Mg-Al LDH与阴离子A-接触时,阴离子A-可以进入层间并与层内的OH-进行交换。
这种层间离子交换的特性使得Mg-Al LDH在催化、分离和药物控释等领域具有广泛的应用前景。
五、应用领域1. 催化剂:Mg-Al LDH可以作为催化剂的载体,通过调控层间离子交换反应,实现对催化剂活性和选择性的调控。
例如,将过渡金属离子掺杂到Mg-Al LDH的层间,可以制备高效的催化剂,用于有机合成反应等领域。
2. 吸附剂:由于Mg-Al LDH具有较大的比表面积和层间离子交换的特性,可以用作吸附剂,用于吸附有机污染物、重金属离子等。
通过调控Mg-Al LDH的结构和成分,可以实现对特定污染物的高效吸附和去除。
3. 药物控释:Mg-Al LDH的层状结构和层间离子交换的特性使其成为一种理想的药物控释材料。
MgAg系合金界面结构及界面偏析
Mg-Al-Zn系合金中的界面偏析还会对合金的物理性能 产生影响。例如,偏析可能导致合金的导热性和导电性 降低,影响其电磁性能。
Mg-Al-Zn系合金的界面结构与性能的关系
界面结构与力学性能的关系
Mg-Al-Zn系合金的界面结构与力学性能之间存在密切关 系。具有良好界面结构的合金通常具有更高的强度和韧 性。
Mg-Al-Zn系合金界面结构 及界面偏析
2023-11-07
目 录
• 镁合金概述 • Mg-Al-Zn系合金成分与性能关系 • Mg-Al-Zn系合金界面结构及形成机制 • Mg-Al-Zn系合金界面偏析行为及影响因素
目 录
• Mg-Al-Zn系合金界面结构及界面偏析对性能 的影响
• 研究展望
晶体生长和溶质扩散的竞争
在晶体生长过程中,溶质扩散速度较慢,导致晶体前沿的溶质浓 度降低,从而产生界面偏析。
Mg-Al-Zn系合金的界面偏析影响因素
合金成分
Mg、Al、Zn三种元素的 含量对界面偏析有显著影 响。随着Zn含量的增加, 偏析程度加剧。
冷却速度
冷却速度越快,溶质在界 面处越难扩散,导致偏析 程度增加。
电子产品领域
镁合金在电子产品领域也 得到了广泛应用,如手机 、笔记本电脑等,能够提 高产品的质量和可靠性。
镁合金的研究进展
近年来,随着环保意识的提高和新能源汽车的快速发展,镁 合金在汽车制造中的应用越来越广泛,研究也取得了很大的 进展。
目前,研究者们正在研究如何通过优化合金成分、改进加工 工艺等方法来进一步提高镁合金的机械性能、耐腐蚀性能和 铸造性能等方面的性能。
界面结构对物理性能的影 响
Mg-Al-Zn系合金的界面结构还对合金的导 热性、导电性和磁性能产生影响。具有良好 界面结构的合金通常具有更好的导热性和导
镁基复合材料的微观结构及其力学性能研究
镁基复合材料的微观结构及其力学性能研究随着科学技术的迅速发展,高性能材料已成为制造业的重要组成部分。
在工业和军事应用领域,镁基复合材料越来越受到人们的关注。
镁是一种轻质、高强度、高刚度的金属材料,但其化学稳定性不足。
因此,增强镁基复合材料的强度和刚度已成为近年来研究的热点。
本文将从镁基复合材料微观结构和力学性能两个方面介绍镁基复合材料的研究现状。
一、镁基复合材料的微观结构1. 镁基复合材料的基本组成镁基复合材料通常由基础镁中加入增强剂、增塑剂和助熔剂等组成。
其中,增强剂可为碳纤维、陶瓷纤维、金属纤维等。
增塑剂和助熔剂通常使用聚合物、化合物等材料。
2. 镁基复合材料的微观结构镁基复合材料的微观结构有助于了解材料的性能。
观察镁基复合材料的断口可以发现,增强剂和基质之间的结合通常采用机械锚定或化学键合。
通过扫描电镜、透射电镜等技术,可以详细观察到增强剂和基质之间的界面结构、固相反应以及热处理过程中的演化过程。
二、镁基复合材料的力学性能研究1. 镁基复合材料的力学性能镁基复合材料的强度和刚度取决于增强剂的类型和质量。
大多数研究表明,增强剂的体积分数越高,材料的强度和刚度越大。
但是,增强剂的高体积分数会导致材料的韧性和初开裂载荷降低。
2. 镁基复合材料的疲劳性能在工程应用中,材料的疲劳性能是至关重要的。
研究表明,增强剂的体积分数和载荷周期数对材料的疲劳寿命有重要影响。
增强剂的高体积分数可以提高疲劳寿命,但载荷周期数的增加会导致材料的疲劳寿命降低。
三、结论镁基复合材料具有轻质、高强度、高刚度和良好的耐腐蚀性,是一种开发价值很大的新型材料。
其微观结构决定了其力学性能,因此加强镁基复合材料的结合方式和优化增强剂的体积分数是未来研究的重点。
al2mgli晶体结构 -回复
al2mgli晶体结构-回复晶体是物质中具有高度有序的结构排列的形态。
其晶体结构是指晶体中离子、分子或原子的排列方式。
如今,我们将重点关注一种重要的晶体结构al2mgli晶体结构。
本文将一步一步回答关于al2mgli晶体结构的问题,详细介绍其组成、性质、形成过程以及应用领域。
1. 什么是al2mgli晶体结构?al2mgli晶体结构是由铝、镁和锂等元素组成的合金材料,具有高度有序的结构排列。
它是一种多金属化合物晶体,其重要的晶体结构由铝原子、镁原子和锂原子排列组成。
2. al2mgli晶体结构的组成是怎样的?al2mgli晶体结构中,铝(Al)、镁(Mg)和锂(Li)元素的原子以一定的比例和方式排列。
晶体结构中主要包含Al、Mg和Li原子,且这三种原子的含量和相对位置是以一定的比例和方式组织起来的。
3. al2mgli晶体结构的性质有哪些?al2mgli晶体结构具有许多独特的性质。
首先,由于其中含有各种金属元素,al2mgli具有较高的硬度和强度,以及良好的耐腐蚀性。
其次,由于晶体结构的有序排列,al2mgli具有优异的热稳定性和机械性能。
此外,al2mgli还表现出良好的导电性和导热性能。
4. al2mgli晶体结构是如何形成的?首先,制备al2mgli晶体结构需要纯度较高的铝、镁和锂元素。
然后,在一定的温度和压力条件下,将这些元素加热至熔化状态,并进行适当的混合和搅拌。
随后,进行晶体生长过程,通过控制温度和冷却速率等参数,使原子按照特定的方式排列形成晶体结构。
5. al2mgli晶体在哪些领域有应用?al2mgli晶体结构由于其优异的性能,被广泛应用于多个领域。
例如,由于其高强度和耐腐蚀性,al2mgli被用作航空航天、汽车制造等领域的结构材料。
此外,由于al2mgli具有较好的导电性和导热性,它还可以用作电子器件和散热器件的材料。
总结起来,al2mgli晶体结构是由铝、镁和锂等元素组成的合金材料,具有高度有序的结构排列。
《镁铝化合物》课件
03
镁铝化合物具有良好的力学性 能,如高强度、高刚性和良好 的塑性等,使其成为制造高性 能材料的重要原料。
PART 02
镁铝化合物的应用
REPORTING
轻质合金
总结词
镁铝化合物在轻质合金领域具有广泛应用,因其具有优异的力学性能和轻量化特性。
详细描述
镁铝化合物,如铝镁合金,被广泛应用于航空航天、汽车和电子产品等领域。它们具有高比强度、高 比刚度、优良的抗冲击性能和良好的加工性能,能够显著降低产品重量,提高性能和节能减排。
实验室规模的小量制备。
PART 04
镁铝化合物的市场前景
REPORTING
市场需求
镁铝化合物在汽车、航空航天、电子、化工等领域有广泛应用,市场需求 持续增长。
随着环保意识的提高和新能源汽车的普及,镁铝化合物在轻量化材料方面 的需求将进一步增加。
电子产品的发展对高性能材料的需求增加,镁铝化合物作为高性能材料的 重要成分,市场需求也将随之增长。
详细描述
镁铝化合物,如铝镁合金,具有良好的阻燃性能,能够有效 地抑制火焰的传播。它们可以用于制造电线电缆、电子设备 、家具等领域的阻燃材料,提高其防火安全性能。
其他应用
总结词
镁铝化合物在许多其他领域也有广泛应 用,如医疗器械、体育器材等。
VS
详细描述
镁铝化合物因其良好的生物相容性和加工 性能,在医疗器械领域也有广泛应用,如 可降解支架、骨板和钉等。此外,它们还 可以用于制造高档体育器材,如自行车、 滑板车和滑雪板等,提供轻量化和高性能 的解决方案。
《镁铝化合物》PPT 课件
REPORTING
• 镁铝化合物简介 • 镁铝化合物的应用 • 镁铝化合物的制备方法 • 镁铝化合物的市场前景 • 镁铝化合物的未来发展方向
共晶合金中间层连接镁铝异种金属的界面组织及结合强度研究
师,电话:0351-6018398,E-mail:liangwei@tyut.edu.∞
万方数据
第ll期
李线绒等;共晶合金中问层连接镁/铝异种金属的界匿组织及结合强度研究
·2017·
试试样,表面用800#SIC砂纸磨平后,在INSTRON.5544 电子万能试验机上测定常温连接件接头的弯曲强度,加
对于采用镁锌合金粉末连接得到的镁铝连接件, 随压强的增大。其弯曲强度明显增大;而随保温时间 延长,弯曲强度却略有下降。由成分分析已知,此试 验条件下连接试样并没有发生明显的元素扩散,主要 是靠外力的作用将纯镁、中间连接材料和纯铝三者压 合在一起,界面结合以机械咬合为主。因此,随着压 强的增大,压合效果越明显,其结合强度也明显增大: 同时,随着保温时间的延长,试样连接界面可能发生
图2图l中A、B区的局部放大SEM背散射电子像 Fig.2 Local magnified SEM backscattered electron images of A
(a)andB(b)zonein Fig,1
Depth/ttm
图l A4试样横截面的SEM背散射电子像(a)及对应的元素线 扫描分析(b)
Fig.1 Cross-sectional SEM backscattered electron image of the A4 specimen(a)and corresponding element line- scanning analysis Co)
镁合金与铝合金的夹层扩散焊连接
收稿日期:2006-12-11基金项目:国家“十一五”科技支撑计划资助项目(2006BE04B05)镁合金与铝合金的夹层扩散焊连接 赵丽敏, 刘黎明, 徐荣正, 张兆栋 (大连理工大学三束材料改性国家重点实验室,辽宁大连 116024)摘 要:采用锌夹层在356℃温度下对镁铝异种金属进行扩散焊连接,并对接头的微观组织和力学性能进行分析。
结果表明,利用镁与锌原子互扩散形成低熔点共晶液相区,能够实现镁铝材料的可靠连接。
镁铝焊接接头界面区由铝锌反应层、未充分扩散锌层、锌镁反应扩散层组成。
铝基体侧铝锌反应层是固溶体层,镁基体一侧锌镁反应扩散层主要是过饱和的固溶体基体及弥散析出的中间相,该区的中间相成分为Mg 2Zn 11及MgZn 2。
锌夹层的加入可有效阻止镁铝之间的互扩散。
锌夹层镁铝扩散焊接头抗剪强度远超过镁铝直接真空扩散焊接头的抗剪强度。
断口观察及相分析表明,接头失效发生在锌镁反应扩散层。
关键词:镁合金;铝合金;锌夹层;扩散焊;接头强度中图分类号:TG 456.9 文献标识码:A 文章编号:0253-360X (2007)10-009-04赵丽敏0 序 言作为21世纪最具发展潜力的绿色工程材料,镁合金具有重量轻、比强度高、比刚度高,良好的力学性能,价格低廉等一系列优点,成为现代工业产品的理想结构材料。
铝合金是目前应用最广泛的金属材料之一,具有高的机械强度,良好的耐蚀性瞪特点。
随着镁合金在汽车、电子、航空航天等高新技术领域的逐渐推广应用,镁合金与其它金属的连接问题将是今后镁合金焊接的前沿课题[1-3]。
目前Mg/Al 异种金属的连接,采用的焊接方法主要是熔焊[4]和固相焊[5-7],包括钨极氩弧焊、电子束焊、搅拌摩擦焊、电阻点焊以及直接真空扩散焊等。
研究结果表明,无论采用哪种焊接方法,Mg/Al 异种金属焊接接头由于镁铝的直接接触,结合区均存在高硬度的脆性Mg 2Al 系金属间化合物相。
这大大降低了Mg/Al 异种金属接头的塑韧性,限制了接头的应用[8]。
Mg/Al 液固双金属复合材料的界面及相组成
Mg/Al 液固双金属复合材料的界面及相组成赵成志;李增贝;张贺新;杜德顺;符策鹄;余娇娇【摘要】针对单一镁合金耐蚀性差的问题,利用液固复合法制备了Mg/Al双金属复合材料,采用光学显微镜( OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)以及X 射线衍射(XRD)对材料界面组织和相组成进行了分析。
试验结果表明:当以AZ91D为浇注金属,浇注温度为660~680℃时,炉冷、双金属AZ91D和Zl105可获得良好的冶金结合界面;合金界面共分为5个明显区域,镁合金基体侧为Mg基固溶体和Mg17 Al12,铝合金基体侧为铝基固溶体和Al3 Mg2,界面中间区域则为Al3 Mg2和弥散析出的中间相Mg2 Si。
%In order to solve the problem of poor corrosion resistance of the single magnesium material, the Mg/Al bimetal composite was prepared by the liquid-solid compound processing method.The interface and phase constitu-ents of this composite were analyzed by optical microscope ( OM) , scanning electron microscope ( SEM) , energy dispersive spectrometer (EDS), and Xr-ay diffraction (XRD).The test results indicated that AZ91D and ZL105 can combine well when AZ91D is used as the molten metal.This is achieved by setting pouring temperature in the range from 660℃to 680℃and then cooling in the furnace.There are five new phase layers in the interface transi-tion zone:the Mg-based layer is composed of solid solution of Mg and Mg17 Al12 , the Al-based layer is composed of solid solution of Al and Al3 Mg2 , and in the middle of layer there are Mg2 Al3 and precipitated middle phased Mg2 Si.【期刊名称】《哈尔滨工程大学学报》【年(卷),期】2014(000)011【总页数】5页(P1446-1450)【关键词】Mg/Al双金属;复合材料;液固复合法;界面结合;显微组织【作者】赵成志;李增贝;张贺新;杜德顺;符策鹄;余娇娇【作者单位】哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院,黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院,黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院,黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院,黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院,黑龙江哈尔滨150001;哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院,黑龙江哈尔滨150001【正文语种】中文【中图分类】TB331随着工业生产的迅速发展,单一材料制造的零件已远远不能满足人们在生产过程中的诸多需要。
19_镁和铝
铝的重要化合物
红宝石 (Al2O3)
蓝宝石 (Al2O3)
明矾晶体
KAl(SO4)2
明矾水解产生 的Al(OH)3吸附水 平很强,能够用来 吸附水里的杂质。
2Mg+O2
19.镁和铝
2MgO
铝和镁的化学性质
2.铝与碱的反应
2Al+2NaOH+2H2O来自2NaAlO2+3H2
很多金属能与酸反应,但绝大部 分金属却不能与碱反应,而铝在遇碱 时发生的反应,并放出氢气,所以酸 碱盐等都能够直接腐蚀铝制品。
铝和镁的化学性质
3.镁和铝可以与某些氧化物反应
2Mg+CO2 2MgO+C
镁和铝
镁和铝的物理性质
铝箔
镁和铝都属于硬 度较小、熔点较低的 轻金属,都是银白色.
镁和铝都具有较
强的韧性、延展性,
有良好的导电、导热
性。
镁
镁和铝的微观结构
镁 Mg
最外层电子数:2
铝 Al
最外层电子数:3
讨论:从上面的结构推测镁铝的金属性强弱顺序
19.镁和铝
铝和镁的化学性质
1.镁和铝都能与非金属反应
双金属复合材料制备及其界面结构调控
双金属复合材料制备及其界面结构调控下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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al2mgli晶体结构
al2mgli晶体结构
Al2MgLi是一种合金的化学式,它的晶体结构可以通过分析其
组成元素的性质和晶体结构的相关理论来推测。
首先,我们来看一下Al2MgLi的组成元素。
该化合物由铝(Al)、镁(Mg)和锂(Li)三种元素组成。
铝是一种典型的金属
元素,具有面心立方(FCC)的晶体结构,每个铝原子周围有12个
最近邻原子。
镁也是一种金属元素,具有六方最密堆积(HCP)的晶
体结构,每个镁原子周围有12个最近邻原子。
锂是一种碱金属元素,具有体心立方(BCC)的晶体结构,每个锂原子周围有8个最近邻原子。
根据这些元素的晶体结构特点,我们可以推测Al2MgLi的晶体
结构可能是一种复合结构,由不同的晶体结构单元组成。
可能的情
况包括,Al和Mg形成一种晶体结构,而Li形成另一种晶体结构,
或者Al、Mg和Li分别形成不同的晶体结构。
另一种可能性是Al2MgLi形成一种固溶体结构,其中Al、Mg和
Li原子以一定比例混合在一起,形成一个均匀的晶体结构。
这种结
构可能是一种新的晶体结构,或者是已知的某种晶体结构的变种。
需要注意的是,对于Al2MgLi的具体晶体结构,需要进行实验
或使用计算方法进行模拟和分析来得出准确的结论。
以上只是根据
元素性质和晶体结构理论的推测,具体情况可能会有所不同。
总结起来,Al2MgLi的晶体结构可能是复合结构或固溶体结构,具体结构需要进一步实验和分析来确定。
希望以上回答能够满足你
的要求。
《三维层界面Al-Mg-Al复合板材的制备、显微组织与力学性能》
《三维层界面Al-Mg-Al复合板材的制备、显微组织与力学性能》三维层界面Al-Mg-Al复合板材的制备、显微组织与力学性能摘要本文致力于探讨三维层界面Al/Mg/Al复合板材的制备技术,详细解析其显微组织特征及力学性能。
通过科学实验与数据解析,对制备过程、组织结构和性能表现进行了系统的阐述和分析,旨在为同类材料的制备及性能优化提供理论支持和实验依据。
一、引言随着材料科学的发展,多层复合材料因其优异的力学性能和多样化的应用领域受到广泛关注。
铝(Al)与镁(Mg)作为常见的金属材料,其复合板材具有轻质、高强、耐腐蚀等特性,在航空、汽车及电子等领域有着广泛的应用前景。
本文以Al/Mg/Al复合板材为研究对象,重点探讨其三维层界面的制备技术、显微组织及力学性能。
二、制备技术1. 材料选择与准备本实验选用的原材料为高纯度铝(Al)和镁(Mg)板材。
在制备前,需对原材料进行严格的表面处理和尺寸控制,以确保复合板材的质量。
2. 制备工艺采用热轧法制备Al/Mg/Al复合板材。
首先将铝、镁板材按预设比例堆叠,经过高温轧制、冷却和退火等工艺流程,最终得到三维层界面的复合板材。
三、显微组织分析1. 显微组织观察通过光学显微镜和电子显微镜对复合板材的显微组织进行观察。
结果表明,铝和镁板材在高温轧制过程中形成了紧密结合的三维层状结构,各层间界面清晰,无明显缺陷。
2. 相结构分析X射线衍射技术表明,在Al/Mg界面处形成了少量的金属间化合物,这有助于增强两金属之间的结合强度。
同时,大部分区域保持了原金属的相结构,确保了材料的优良性能。
四、力学性能研究1. 硬度测试通过对复合板材进行硬度测试发现,其硬度较单一金属有所提高,且硬度分布与显微组织相一致,呈现出明显的层状分布特点。
2. 拉伸性能测试拉伸试验结果表明,Al/Mg/Al复合板材具有较好的延伸率和抗拉强度。
这主要得益于铝和镁的优异性能以及两者之间良好的结合。
3. 疲劳性能与冲击韧性经疲劳试验和冲击试验发现,该复合板材具有较好的疲劳性能和冲击韧性,显示出其在实际应用中的优越性。
铝镁异种金属复合挤压成形及界面微观组织
铝镁异种金属复合挤压成形及界面微观组织乔及森;向阳芷;聂书才;张涵【摘要】The extrusion process parameters were optimized based on Deform 2D finite element simulation,aluminum magnesium bimetal composite extrusion experiment was conducted under the extrusion rateof 2mm/s and extrusion temperature of 470℃.The microstructure of interface bonding layer was observed and analyzed by using scanning electron microscopy(SEM),microhardness test and electron backscattering diffraction(EBSD).The results show that interface layer generates in the contact region of aluminum and magnesium alloys,new phases in the layer are Al12Mg17 which is close to the AZ31 magnesium substrate andAl3Mg2 which is close to the aluminum substrate.The average microhardness value of Al3Mg2 phase is the highest,the average value is about 210HV,and that of Al12Mg17 is 170HV,the interface area forms a typical brittle layer as the hardness is higher than the parent metal on both substrate sides,the EBSD test shows that the average grain size ofAl12Mg17 phase is 30μm,the aver age grain size of Al3 Mg2 phase is about 20μm,different grain orientation can be observed in composite interface bonding layer regional and the grain size is not uniform,the outer pure aluminum matrix composite orientation area is uniform,some recrystallization of new generation phase occurs on the grain boundary.%基于Deform 2D有限元模拟优化挤压工艺参数,在挤压速率2mm/s,挤压温度470℃下对铝镁双金属进行复合挤压实验,并采用扫描电镜(SEM)、显微硬度测试以及电子背散射衍射(EBSD)对复合挤压件界面结合层进行微观组织观察与分析.结果表明:在铝镁合金接触区反应生成了界面层,层内新的物相为靠近AZ31镁基体一侧的Al12Mg17以及靠近铝基体一侧的Al3Mg2.Al3Mg2相显微硬度值最高,平均值约为210HV,Al12Mg17相平均硬度约为170HV,因而界面区硬度高于两侧基体母材,形成典型的脆硬结合层,电子背散射衍射(EBSD)结果显示,Al12Mg17相的平均晶粒尺寸为30μm,Al3Mg2相的平均晶粒尺寸约为20μm,复合界面结合层区域晶粒取向各异,晶粒尺寸大小也不均匀,而复合外层纯铝基体取向区域均匀,新生成相在晶界上有部分再结晶发生.【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2017(045)011【总页数】6页(P78-83)【关键词】铝镁合金;复合挤压;脆性相;显微硬度;电子背散射衍射【作者】乔及森;向阳芷;聂书才;张涵【作者单位】兰州理工大学材料科学与工程学院,兰州730050;兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,兰州730050;兰州理工大学材料科学与工程学院,兰州730050;兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,兰州730050;兰州理工大学材料科学与工程学院,兰州730050;兰州理工大学材料科学与工程学院,兰州730050;兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室,兰州730050【正文语种】中文【中图分类】TG379镁合金是目前密度最小的金属结构材料[1,2],具有良好的导热性、导电性、电磁屏蔽性[3]、机加工性及比强度高和可再循环利用等特性,在汽车、航空及电子工业领域中获得较多的关注和应用[4-6]。
铝镁双金属复合挤压界面组织演化及控制研究
通过与实际结果比较讨论,验证该方案计算得到的晶粒尺寸误差 在17%左右,即适合于双金属挤压过程中晶粒尺寸的计算。分析 讨论挤压工艺对晶粒尺寸在不同位置时间下的影响,,得出在挤 压过程中晶粒尺寸在进入工作带前会有粗晶区,并在进入工作带 后消失,之后在满足再结晶变形条件的情况下晶粒尺寸逐渐长大。
得出在满足变形温度的情况下,应变对晶粒尺寸的影响更为明显, 并设计使用在不同工艺条件下,温度和应变对晶粒尺寸影响的敏 感性系数变化情况。
铝镁双金属复合挤压界面组织演化及 控制研究
双金属复合挤压,其主要目的是生产铝壳镁芯结构的复合材料, 为获得较好的比强度同时,通过铝对耐蚀性较差的镁包裹起来进 行保护。双金属等温挤压技术作为一种轻量化结构生产的先进 加工工艺,一直受到学术及工业界的重视,但长期以来,如何解决 复合金属的协调变形及其界面的结合强度,一直成为制造中的技 术难题,没有得到完善解决。
基于此,本文提出一种关于铝镁双金属挤压时组织演化及晶粒度 分布的计算方法,建立双金属挤压过程中温度演化模型,多金属 组织演化模型,和塑性金属流动本构方程由此提出双金属等温挤 压工艺优化控制方案。并验证了以强度为目标的优化策略和结 果。
Hale Waihona Puke 本文通过热压缩试验,分别获取AZ31镁合金与1100纯铝两种金属 动态再结晶动力学模型,并建立基于HyperXtrude有限元计算软 件的二次开发脚本,推导计算脚本所需理论基础,并将其导入计 算,配合正向挤压实验确定挤压过程中的摩擦模型,最后得到再 结晶晶粒尺寸计算结果,并将其与实际进行比较,讨论计算方式 可行性和挤压过程中晶粒组织演化情况。根据热压缩试验和晶 粒尺寸热力学模型的推导,确定出AZ31镁合金与1100纯铝的晶粒 尺寸模型,并计算得到了晶粒尺寸分布结果。
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镁铝双金属连接及界面微观结构
面对日益严峻的环境污染以及能源危机,汽车的轻量化越来越重要,而轻质的镁、铝合金成为实现汽车轻量化,达到节能环保目标的首选材料。
固-液复合铸造的方式是制造形状复杂的汽车气缸体的一种非常简单有效的手段。
本课题是以镁合金AZ91D和铝合金ZL105为基本材料,实验前在铝合金基体上采用基本预处理、化学浸锌、电镀锌以及热浸锡等四种处理方法,并设计浇注温度、保温温度、保温时间等铸造参数,通过固-液复合铸造的方法使镁、铝合金连接起来。
铸造实验完毕后通过金相观察、扫描能谱分析、显微硬度分析以及
XRD物相分析,详细地了解连接界面的组织构成及分布,通过数据分析探究界面
行为和镁铝双金属连接的机理。
结果表明:在一定的温度和时间下保温,镁铝双金属可以通过在铝基体上进
行基本预处理、化学浸锌、电镀锌以及热浸锡等方法以固-液复合铸造的方式连接起来。
镁铝合金之间主要是通过扩散、反应相变两种机制互相结合而连接起来的。
扫描、能谱以及XRD物相数据分析表明:对于保温30min的试样,保温30min 基本预处理试样从AZ91D镁合金至ZL105铝合金之间的界面组织过渡区可分为3个小的扩散过渡区,其主要组织为:δ-Mg固溶体+Mg17Al12相→Mg17Al12相
+Mg2Al3相+Mg2Si相→Mg2Al3相+Mg2Si相+α-Al固溶体;而保温30min化学浸锌与电镀锌试样的过渡区组织却有着很大的差别,其含有保温30min基本预处理试样中不具有的β-Zn固溶体,而保温30min基本预处理试样却含有保温30min 化学浸锌和电镀锌试样中不具有的Mg2Al3相及Mg2Si相,这表明化学浸镀或者电镀的Zn层限制了 Al元素及Si元素的扩散。
此外,在扩散层厚度方面:基本预处
理试样的2mm>化学浸锌试样的 1.5mm>电镀锌试样的400μm。
对于基本预处理、化学浸锌、电镀锌三种保温60min试样,其连接界面具有与保温30min基本预处理试样相似的组织构成与分布,其过渡区组织同样为:δ-Mg 固溶体+Mg17Al12 相→Mg17Al12 相+Mg2Al3 相+Mg2Si 相→Mg2Al3相
+Mg2Si相+α-Al固溶体,而且三种60min保温试样的过渡区厚度都在4mm左右。
这表明长达60min的扩散时间使得Zn层完全消失从而不具备限制A1元素扩散的作用。
保温30min与保温60min热浸锡试样的连接界面具有相似的组织构成与分布,其过渡区组织存在着大量的Mg2Sn相,在Mg2Sn相之间分布一些δ-Mg固溶体和Mg17Al12相,在靠近铝侧基体附近还形成了β-Sn固溶体。
显微硬度的数据分析
表明:试样界面处的硬度明显高于基体组织的硬度,这是由于扩散层大部分由硬
脆的Mg17Al12、Mg2Al3以及Mg2Sn金属间化合物组成。
本课题通过化学浸锌、电镀锌以及热浸锡等镀覆的金属层来控制镁铝金属间
化合物的厚度,最终制备出性能可靠、易成形的Mg/Al双金属材料,为实现Mg/Al 双金属工业化提供技术支持,创造出更大的经济效益与社会效益。