稀土元素對耐熱鎂合金組織和性能的影響.pdf

1、 西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文 稀土元素對耐熱鎂合金組織和性能的影響 專 業(yè)：材料工程 碩 士 生：張 薇 指導(dǎo)教師：王文禮 教授 摘 要 鎂合金是工業(yè)應(yīng)用方面最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料之一，具有比強(qiáng)度和比剛度高、抗電磁屏蔽等優(yōu)異性能，在航空、汽車、電子等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。為擴(kuò)展鎂合金在航空發(fā)動機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用，提高鎂合金高溫耐熱性能成為研究重點。因此，開發(fā)出高強(qiáng)、耐熱且成本較低的新型鎂合金系具有重要的研究價值。 本文從成分設(shè)計入手，采用光學(xué)

2、顯微鏡、X 射線衍射儀、掃描電子顯微鏡和電子背散射衍射等分析手段，研究了 Mg-Y-Sm 系鎂合金的最佳鑄造工藝，并重點研究了 Sm、 Ce 對 Mg-Y 系合金的組織、性能的影響，優(yōu)選出性能最優(yōu)的試驗基礎(chǔ)母合金， 進(jìn)而調(diào)整 Sm 元素的添加量來優(yōu)化合金性能， 最終獲得綜合性能最佳的新型耐熱鎂合金。 研究結(jié)果表明，在當(dāng)前試驗條件下，試驗鎂合金的最佳鑄造參數(shù)是精煉后靜置時間為 25 min；澆注方式、溫度、速度分別是下注式、730℃平穩(wěn)澆

3、注；鑄模預(yù)熱溫度為 200℃。 添加稀土元素 Sm、Ce 后合金晶粒出現(xiàn)明顯細(xì)化，但 Ce 和 Sm 聯(lián)合加入時合金中出現(xiàn)大量富集在晶界的析出相，削弱了晶界處的強(qiáng)度。而單獨添加 Sm 形成的連續(xù)網(wǎng)狀析出相提高了合金的力學(xué)性能，抗拉強(qiáng)度提高了 48%。加入 Zn 后，屈服強(qiáng)度也大幅提高。優(yōu)選出性能最佳的基礎(chǔ)母合金為 Mg-3Y-2.8Sm-2Zn-0.6Zr，其在室溫下抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和伸長率分別是 207.2MPa、127.1MPa