稀土元素對(duì)zn25al5mg2.5si合金組織和力學(xué)性能的影響

1、太原理工大學(xué)博士學(xué)位論文稀土元素對(duì)Zn-25Al-5Mg-2.5Si合金組織和力學(xué)性能的影響姓名：衛(wèi)愛(ài)麗申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：@指導(dǎo)教師：梁偉@太原理工大學(xué)博士研究生學(xué)位論文 II 顯細(xì)化 Zn-25Al-5Mg-2.5Si 合金的鑄態(tài)組織，改善組織的形貌。稀土能在合金中形成具有較高硬度和熱穩(wěn)定性的顆粒狀或塊狀高熔點(diǎn)化合物, 這些高熔點(diǎn)化合物彌散分布于基體組織中。 當(dāng) Gd 和 Nd 的添加量為 0.8wt%、 Y 的添加量為 0.4

2、wt%、Dy 的添加量為 1.2wt%時(shí)，合金的細(xì)化效果最好。 對(duì)合金相組成的 XRD 分析結(jié)果表明：稀土加入 Zn-25Al-5Mg-2.5Si 合金后， 優(yōu)先與 Al 形成 Al-RE 化合物， 多余的稀土與 Zn 形成 Zn-RE 化合物。Gd 加入 Zn-25Al-5Mg-2.5Si 合金中形成的稀土相是 Al3Gd、GdZn12；Y 加入合金中形成的稀土相是 Al3Y、Y2Zn17；Nd 加入合金中形成的稀土相是Al2Nd、N

3、dZn2；Dy 加入合金中形成的稀土相是 AlDy、DyZn。 合金的力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果表明： 加入適量的 RE 能提高 Zn-25Al-5Mg-2.5Si合金的硬度和室溫、高溫拉伸強(qiáng)度，并能改善合金的塑性。力學(xué)性能隨 RE的增加基本上呈先升后降的趨勢(shì)。 當(dāng) Gd 和 Nd 的添加量為 0.8wt%、 Y 的添加量為 0.4wt%、Dy 的添加量為 1.2wt%時(shí)，合金的強(qiáng)度達(dá)到最大值。 分析認(rèn)為，稀土元素 Gd、Y、Nd 和 Dy 主要

4、是通過(guò)細(xì)晶強(qiáng)化和析出強(qiáng)化的共同作用提高了合金的室溫和高溫強(qiáng)度，改善了合金的塑性。 比較四種稀土元素對(duì)合金的組織與性能的影響規(guī)律， 結(jié)果表明 Dy 的加入對(duì)合金組織細(xì)化和力學(xué)性能改善最為有效，其余依次是 Gd、Nd 和 Y。 對(duì)合金拉伸斷口的 SEM 形貌分析表明： 未加稀土的 Zn-25Al-5Mg-2.5Si合金的斷裂形式為脆性斷裂。隨著稀土的加入和溫度的升高，合金的拉伸斷口組織中韌窩數(shù)量增多，合金的塑性得到提高。當(dāng)稀土加入量過(guò)大，形