Mg-Sc二元体系HCP相扩散行为研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述1.镁及镁合金概述1.1镁合金的特点镁合金的密度为约比铝合金轻36%，比锌合金轻73%，仅仅为常用碳钢密度的1/4左右。

由表1可知，镁合金的比强度、比刚度高，对于同样强度的零部件，镁合金能够在比塑料薄并且轻的情况下达到相同的强度，在比铁零部件重量减轻较多的情况下不减少零部件的强度；镁合金的导热系数远高于塑料，尽管它略低于铝合金，但是仍然可以用于电子产品有效的导热；镁合金弹性模量最小而抗震系数最大[1-2]，因此具有很好的吸收冲击能量的性能。

表1镁合金与几种材料的性能对比材料种类 密度/g*cm-3 熔点/℃ 抗拉强度/mpa 比强度 屈服强度/mpaaz91d 1.81 596 250 138 160a380 2.70 595 315 116 160碳钢 7.86 1520 517 80 400abs 1.03 90 96 93 材料种类 延伸率/% 弹性模量/gpa 比刚度 导热系数/w*m-1k-1 减震系数az91d 7 45 25.86 54 50a380 3 71 25.9 100 5碳钢 22 200 24.3 42 15abs 60 0.9 1.2镁合金的发展及应用1.2.1镁合金的发展镁合金质轻、比强度、比刚度高，在工业制造、交通运输、航空航天等领域应用广泛，随着镁合金研究的深入，其越来越多的性能被开发和利用，是当前世界范围内的研究热点之一。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

研究问题：不同温度下的Sc在Mg中杂质扩散系数和Mg-Sc互扩散系数，温度与杂质扩散系数的关系，以及成分与互扩散系数的关系。

研究途径：1 根据Mg合金相图，设计出实验相关要求的单相镁合金，并采用优化的封装技术熔炼相应成分的镁合金；2 在400℃下均匀化退火铸造镁合金，并将镁合金用电火花线切割机切出Ф5*5的用于装配扩散偶的端际成分合金，将切割好的样品端面进行金相打磨抛光，随后在400℃的氩气氛保护下焊接成扩散偶；3 将焊接成型的扩散偶封装进氩气保护下的石英管中，在500，550，600℃的扩散退火炉中进行72h到720h不同时间的扩散退火；4 将退火后的扩散偶沿元素扩散方向剖开，并进行金相制备的打磨和抛光；5 利用EPMA表征扩散区域，获得有效的成分-距离数据；6 通过Hall方法和S-F方法计算不同温度下的Sc在Mg中杂质扩散系数和Mg-Sc扩散系数，并获得温度与杂质扩散系数的关系，以及成分与互扩散系数的关系。