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脉冲磁场作用下镁合金的凝固组织细化研究的任务书
任务书
一、任务背景：
镁合金作为一种轻质、高强、耐腐蚀等具有良好性能的材料，在航空航天、汽车制造等领域得到了广泛应用。然而，由于其凝固时易产生大粒径的结晶组织和二次相，影响了材料的性能，因此急需优化镁合金的凝固组织，实现细化和均匀化，以提高其性能。
目前，脉冲磁场技术作为一种新的材料组织调控方法，已经在铝合金、钛合金等材料的组织调控中得到广泛应用。通过在凝固过程中施加脉冲磁场，可以改变液态金属的流动状态和晶粒的生长方式，从而实现对凝固组织的细化和均匀化。
因此，本课题旨在通过研究脉冲磁场作用下镁合金的凝固组织细化机制和影响因素，为优化镁合金的凝固组织提供理论依据和技术支持。
二、任务目标：
1.研究脉冲磁场作用下镁合金凝固过程中晶粒的生长行为和形貌演变规律。
2.探究脉冲磁场作用下镁合金凝固组织细化机制和影响因素。
3.针对脉冲磁场作用下的镁合金凝固组织特点，设计和优化凝固工艺，实现对凝固组织的细化和均匀化。
4.分析脉冲磁场作用下的镁合金凝固组织对材料性能的影响，并比较分析不同凝固组织对材料性能的影响。
三、研究内容和方法：
1.镁合金的制备：选用常用的AZ31镁合金为研究对象，通过真空感应熔炼、铸造成型和机械加工制备出试样。
2.脉冲磁场作用下镁合金凝固组织的形貌和组织结构观察：用金相显微镜和扫描电镜对试样的组织结构进行观察和分析，探究脉冲磁场作用下镁合金晶粒生长行为和形貌演变规律。
3.脉冲磁场作用下镁合金凝固组织细化机制和影响因素研究：从热力学和动力学两方面考虑，分析脉冲磁场作用下镁合金凝固组织细化的机制和影响因素。
4.镁合金凝固工艺设计和优化：针对脉冲磁场作用下镁合金凝固组织的特点，设计和优化凝固工艺，实现对凝固组织的细化和均匀化。
5.镁合金凝固组织对材料性能的影响分析：通过力学性能测试、电子显微镜、X射线衍射等手段，分析脉冲磁场作用下的镁合金凝固组织对材料性能的影响，并比较分析不同凝固组织对材料性能的影响。
四、研究计划和进度
本项目拟历时两年，具体研究计划如下：
第一年：
1.3-4个月，研究镁合金的制备和基本性能测试；
2.5-7个月，脉冲磁场作用下镁合金凝固组织的形貌和组织结构观察；
3.8-10个月，脉冲磁场作用下镁合金凝固组织细化机制和影响因素研究。
第二年：
1.1-7个月，镁合金凝固工艺设计和优化；
2.8-11个月，镁合金凝固组织对材料性能的影响分析；
3.12个月，总结研究成果，撰写论文。
五、预期成果及应用前景：
1.研究脉冲磁场作用下镁合金的凝固组织细化机制和影响因素，具有一定的理论研究价值；
2.优化镁合金的凝固组织，可提高材料的强度、韧性、疲劳寿命等性能，具有一定的应用价值；
3.研究成果可为新型镁合金的开发和推广提供科学依据和技术支持。