Mg-Nd-Zn-Zr镁合金组织对导热性能的影响

摘要

近年来镁合金具有较好的机加工性能，较好的机械性能，较好的回收性能，逐渐受到人们的重视。稀土元素不仅可以改善镁合金的组织，而且可以提高镁合金的力学性能和耐蚀性能。目前关于Mg-Nd系合金主要研究方向为力学性能及蠕变性能，导热性能的研究还鲜有报道。
　　本文主要研究了Mg-3.6Nd-1Zn-0.5Zr合金获得最佳力学性能的热处理工艺，时效态Mg-3.6Nd-1Zn-0.5Zr合金的微观组织与硬度之间的关系；并对时效0h、24h、72h、240h的试样进行了导热性能的研究。
　　通过金相显微镜、SEM、EDS研究了合金的铸态组织及固溶态组织；Mg-3.6Nd-1Zn-0.5Z合金铸态组织主要由镁基体(α-Mg)和离异共晶第二相Mg41Nd5构成。在540℃下固溶8h，固溶态组织为α-Mg基体，与弥散分布在基体当中的针状相与片状相组成。使用SEM、TEM、EDS、XRD等研究了合金在不同时效时间下的析出相演变规律；合金在540C下固溶8h，200℃下时效2～4h，硬度达到峰值，峰值为73.66Hv。在时效开始到峰时效的时间段内，合金的主要析出相为β′相；峰时效附近合金的时效过程中析出相由β′向β相逐渐转变；在时效末期，还会出现Mg51Zn15相。
　　利用激光热导仪测试了合金的热扩散率以及热容，利用静力学法测得了合金的密度，从而计算得到合金的热导率。时效时间为24h的试样的热导率最高，25℃下热导率为124.2W/(m·K)，达到了商用导热镁合金的使用条件，热扩散率在150～200℃区间内对温度的变化较为敏感。

目录

声明

1 文献综述

1.1镁合金简介

1.2镁合金的分类

1.3 镁合金的应用

1.4 高导热镁合金的应用背景

1.5 合金的热学性能及研究现状

1.6 稀土镁合金的研究现状

1.7研究目的及意义

2 实验过程及研究方法

2.1研究技术路线

2.2 研究材料成分设计

2.3合金的冶炼制备

2.4热处理工艺设计

2.5微观组织及第二相分析

2.6硬度测试分析

2.7 材料热物性测试

3 Mg-Nd-Zn-Zr合金的组织分析

3.1Mg-Nd-Zn-Zr合金的铸态显微组织分析

3.2Mg-Nd-Zn-Zr合金的固溶处理组织分析

3.3 Mg-Nd-Zn-Zr合金固溶态第二相分析

3.4 Mg-Nd-Zn-Zr合金的时效处理组织及分析

3.5 Mg-Nd-Zn-Zr合金的时效处理第二相分析

4 合金的热物性分析

4.1Mg-Nd-Zn-Z合金的热容及密度

4 .2 Mg-3.6Nd-1Zn-0.5Zr合金的热扩散率测试

4.3 Mg-5Nd-1Zn-0.5Zr合金的热导率分析

4.4应用与展望

结论

参考文献

在学研究成果

致谢