喷射成形镁合金AZ91-AZ93微观组织与Zn含量关系研究

"该研究探讨了喷射成形技术对Mg-9Al-xZn合金微观组织的影响，通过对AZ91、AZ92和AZ93三种镁合金的观察，揭示了喷射成形过程中的组织演变规律。" 本文是工程技术领域的论文，主要讨论了喷射成形技术在镁合金制造中的应用及其对合金微观组织的影响。喷射成形，又称快速凝固技术，是一种能够显著细化金属和合金晶粒，改善材料性能的先进制造工艺。在本研究中，研究人员采用此技术制备了AZ91、AZ92和AZ93三种不同Zn含量的镁合金沉积柱坯。 实验结果显示，传统铸态的AZ91合金具有粗大的晶粒结构，且脆性的β-Mg17Al12相在晶界形成连续的网状结构，这种组织不利于材料的力学性能。相比之下，通过喷射成形技术制备的AZ91、AZ92和AZ93合金显示出均匀的微观组织，晶粒得到了显著细化，β-Mg17Al12相的网状结构被有效打破。这表明，喷射沉积的快速凝固条件有助于形成过饱和的α-Mg固溶体组织，从而减少了偏析相的数量并优化了其形态。 进一步分析发现，Zn含量的增加对镁合金的微观组织有显著影响。Zn的存在降低了Al在镁中的溶解度，促进了β-Mg17Al12相在晶界处的析出，以及α-Mg和β-Mg17Al12相的异共晶组织形成。这种现象可能导致材料的相变行为和力学性能发生变化。 此外，Zn元素的偏析倾向被认为可以作为形核质点的驱动力，抑制晶粒的长大，从而维持组织的细化。这一发现对于理解喷射成形过程中合金的微观组织控制机制具有重要意义，同时也为优化镁合金的工艺参数和提高其性能提供了理论依据。 关键词涵盖了镁合金、喷射成形和微观组织，强调了研究的核心内容。这篇论文对于深入理解镁合金的微观结构与其机械性能之间的关系，以及改进镁合金制造工艺具有重要的理论价值和实践意义。