稀土對(duì)鎂合金抗蠕變性能的影響.pdf

1、減輕汽車以及其它運(yùn)輸、飛行工具的重量，降低能耗，是保護(hù)環(huán)境的有效途徑。近年來(lái)，鎂合金以其低的密度、高的比強(qiáng)度受到人們的重視，在汽車以及其它行業(yè)的應(yīng)用日益廣泛。但高溫蠕變性能差(120℃以上)和耐腐蝕性能不好等原因阻礙了其作為結(jié)構(gòu)材料的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。汽車中鎂合金傳動(dòng)零件的一般工作溫度是150℃-250℃，研究此溫度范圍下鎂合金的蠕變性能是很有實(shí)用性的。 目前用途最廣、綜合性能最好的工業(yè)鎂合金中主要合金元素都含有Al元素。Mg<,

2、17>Al<,12>是Mg-Al系列合金最重要的強(qiáng)化相，但Mg<,17>Al<,12>相的熔點(diǎn)低、穩(wěn)定性差，在鎂合金中常以網(wǎng)狀存在。要提高鎂合金的抗蠕變性能就需要降低合金中Mg<,17>Al<,12>的含量，而生成其它高熔點(diǎn)、硬質(zhì)穩(wěn)定的第二相。稀土(RE)在鎂合金中與鋁能形成高熔點(diǎn)的鋁稀土第二相，能阻止高溫下晶界的滑移和位錯(cuò)的攀移，從而可以提高鎂合金的抗蠕變性能。 本論文主要研究了以下幾個(gè)方面的的問(wèn)題： 1)制備具有高抗

3、蠕變性能的含RE鎂合金， 2)研究RE對(duì)鎂合金蠕變性能的影響機(jī)理和方式， 3)研究不同RE含量的鎂合金的蠕變性能的變化規(guī)律，找到最佳含RE量。 通過(guò)研究得出了以下結(jié)論：試驗(yàn)鎂合金蠕變性能的提高主要是通過(guò)富鋁稀土第二相強(qiáng)化實(shí)現(xiàn)的。試驗(yàn)鎂合金通過(guò)固溶時(shí)效處理，可以使熱處理前粗大的(Mg,Zn)<,17>Al<,12>相經(jīng)固溶進(jìn)基體后并在時(shí)效后又以細(xì)小、彌散的方式析出，同時(shí)也可以使稀土第二相彌散分布。稀土第二相能提高試

4、驗(yàn)鎂合金的蠕變壽命，并降低其穩(wěn)態(tài)蠕變速率，提高合金的抗蠕變性能。同時(shí)稀土第二相能提高鎂合金的室溫抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度；隨著加RE量的增加，鎂合金的塑性降低，蠕變速率逐漸降低，鎂合金的斷裂壽命增加；但當(dāng)RE的含量超過(guò)1.6％時(shí)，鎂合金中出現(xiàn)了針狀的鋁稀土相，從而割裂基體，使試驗(yàn)鎂合金的蠕變斷裂壽命反而有所下降，抗蠕變性能降低。隨著蠕變實(shí)驗(yàn)溫度升高，(Mg,Zn)<,17>Al<12>相的變形以及溶解程度都加大，而稀土第二相相對(duì)穩(wěn)定。隨著蠕變