高強Mg-Y-ND-Zn-Zr系鑄造鎂合金組織與性能研究.pdf

1、Mg-Nd系鑄造合金擁有優(yōu)異的力學(xué)性能、高溫抗蠕變性能及鑄造性能，在航空、汽車、電子等領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。Y元素具有比Nd更好的固溶強化和析出強化效果;Zn元素價格低廉，且添加少量Zn元素可產(chǎn)生較強的固溶強化和時效強化效果。目前，在Mg-Nd合金中添加Y和Zn對其組織及力學(xué)性能的影響尚未被系統(tǒng)研究。因此，本文以Mg-Nd合金為基體，通過加入不同含量的Y(0-6.0wt.％)和Zn(0.2-1.5wt.％)，深入研究鑄造Mg-Y-Nd-

2、Zn-Zr合金的顯微組織、力學(xué)性能及強化機制，得出了如下研究結(jié)論:
　　鑄態(tài)Mg-2.4Nd-0.2Zn-0.5Zr合金主要由α-Mg、 Mg12Nd相組成;增加Y的含量到2.5 wt.％時，合金中出現(xiàn)了Mg24Y5相。與Mg-4.2Y-2.4Nd-0.2Zn-0.5Zr合金相比，在Mg-4.2Y-2.4Nd-0.5Zr合金中加入(0.5-1.5)Zn后，合金中出現(xiàn)Mg12YZn相。固溶處理后，Mg-Y-Nd-Zn-Zr合金中的M

3、g12Nd相和Mg24Y5相基本消失。
　　225℃峰時效態(tài)Mg-Y-Nd-Zn-Zr合金主要的析出相為β'相。β'相的體積分?jǐn)?shù)隨Y的增加隨之增加，隨Zn的增加先升高后降低。在250℃時效時，Mg-6.0Y-2.4Nd-0.2Zn-0.5Zr合金的脫溶序列為:α-Mg(S.S.S.S)→β"→β'→β1→β。
　　在室溫下，峰時效態(tài)Mg-Y-Nd-Zn-Zr合金的屈服強度隨Y的增加逐漸提高，隨Zn的增加先升高后降低。Mg-4

4、.2Y-2.4Nd-0.2Zn-0.5Zr合金的抗拉強度、屈服強度和伸長率分別為330MPa、265MPa和5.8％; Mg-6.0Y-2.4Nd-0.2Zn-0.5Zr合金在250℃高溫拉伸的抗拉強度、屈服強度、伸長率分別為280MPa、235MPa、11.0％。合金優(yōu)異的力學(xué)性能歸因于沿棱柱面分布、具有較大體積分?jǐn)?shù)及縱橫比的片狀β'相。
　　對鑄態(tài)Mg-Y-Nd-Zn-Zr合金屈服強度起主要作用的是第二相強化;在固溶態(tài)、時效態(tài)