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镁合金有很多优点,包括密度小、比强度高,导热性能好,有良好的阻尼减震及抗冲击性能等。但镁合金却具有耐腐蚀性较差的缺点,这大大限制了其在各个领域的应用。另一方面,纯铝具有良好的防腐蚀性能,因此本研究采用AZ31镁合金和纯铝进行高温复合轧制制备镁-铝复合板,使其兼具铝的表面耐腐蚀性能和镁合金的高比强度特性。该复合板可以被广泛应用在汽车和航空等领域,能够有效减轻车辆和航空器的自重并减少油耗和污染排放。本文研究了不同热轧温度(压下率50%)及退火工艺参数对镁-铝复合板结合强度的影响。应用金相显微镜、扫描电镜、电子万能拉伸机等仪器和设备对铝-镁复合界面的化学成分、显微组织和结合强度进行了检测;研究发现:当轧制温度为400℃,压下率为50%,退火温度为300℃,退火时间为2h时,镁-铝复合板的界面结合强度最好,在界面间发现金属间化合物,共有两层,其中靠近Mg侧的层为Al12Mg17,靠近Al侧的为Al3Mg2。金属间化合物的类型和尺寸对界面结合强度的影响很大。本文也研究了在AZ31镁合金与Al层之间加入Zn金属层对镁-铝复合板结合强度的影响,发现:当轧制温度低于400℃时,Zn金属层在轧制过程中不发生熔化,界面由Al侧的ZnAl和Mg侧的MgZn2构成。ZnAl层和MgZn2层的尺寸过大不利于复合板结合,退火过程中,金属间化合物尺寸不变,但由于扩散作用,Zn原子在Al中形成一定的固溶度,起到了固溶强化的作用。AZ31镁合金/纯铝(加Zn层)轧制复合的最佳工艺条件为:轧制温度为300℃,压下率为50%,300℃退火3h。此条件下得到的复合板界面剪切强度达到最大值,16MPa。在400℃轧制时发现Zn金属层熔化现象,导致瞬间液相扩散连接,形成由Mg/Zn/Al三元相和Mg/Zn二元相构成分复合界面,Mg/Zn/Al三元相的存在削弱了复合板复合界面强度。