鎂-稀土-鋅系壓鑄鎂合金微觀組織和性能研究.pdf

1、鎂合金作為最輕的結(jié)構(gòu)材料有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，但也存在如化學(xué)性質(zhì)活潑、變形加工能力差、耐蝕性差等一系列缺點(diǎn)，這使得鎂合金的應(yīng)用遠(yuǎn)不如鋁合金那么廣泛。我國(guó)的鎂資源與稀土資源豐富，向鎂合金中加入稀土元素在細(xì)化晶粒，凈化熔體，提高其力學(xué)性能和耐腐蝕性能等方面具有特定作用，因此探究含稀土的鎂合金具有明顯的優(yōu)勢(shì)。本論文重點(diǎn)研究了壓鑄Mg-RE-Zn系合金的微觀組織，尤其是金屬間相的熱穩(wěn)定性以及合金的力學(xué)性能、抗腐蝕性能等，并分析了合金的強(qiáng)化機(jī)理。

2、>　　采用高壓壓鑄的方法制備了Mg-4La-2Pr-1Zn合金，研究了該合金的微觀組織和拉伸性能，結(jié)果表明，壓力鑄造的Mg-4La-2Pr-1Zn合金流動(dòng)性及充型能力良好，鑄件沒有明顯缺陷，合金微觀組織比較均勻。該合金表現(xiàn)為等軸晶組織，平均晶粒尺寸約為10μm，合金的強(qiáng)化相為分布在晶界處的Mg12La、Mg12Pr相，以及少量的(Mg,Zn)12(La,Pr)相。合金經(jīng)過200℃400h熱處理后，微觀組織沒有明顯變化，但是第二相的含量略

3、微減少；經(jīng)過400℃400h熱處理后，合金的微觀組織發(fā)生明顯變化，鑄態(tài)下由第二相組成的圍繞晶界的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)變成斷續(xù)的塊狀，但是第二相的化學(xué)組成沒有變化。采用Rietveld全譜擬合方法對(duì)合金各相進(jìn)行定量分析，通過定量計(jì)算可知，鎂基體和第二相的含量分別為93.5％和6.5%。拉伸測(cè)試結(jié)果表明，合金最大抗拉強(qiáng)度在室溫下為215MPa，屈服強(qiáng)度為172MPa，延伸率為2.7%；在200℃條件下最大抗拉強(qiáng)度為143MPa，屈服強(qiáng)度為116MPa，

4、延伸率為13.5%。
　　采用高壓壓鑄的方法制備了Mg-4Er-2Y-1Zn合金，研究了該合金的微觀組織和力學(xué)性能。該合金表現(xiàn)為等軸晶組織，該合金的強(qiáng)化相為Mg12(Er,Y)Zn相，該相為長(zhǎng)周期堆垛有序結(jié)構(gòu)相，簡(jiǎn)稱LPSO相，同時(shí)合金中還存在著極少量的塊狀相，為Mg24RE5相。對(duì)合金進(jìn)行熱處理，經(jīng)過200℃400h熱處理后，合金的微觀組織有所變化，晶界處長(zhǎng)條狀的第二相在持續(xù)的高溫條件下逐漸變成了不連續(xù)的小塊。400℃400h熱

5、處理后，合金的微觀組織發(fā)生了明顯的變化，晶界處長(zhǎng)條狀的第二相明顯減少，轉(zhuǎn)變成四方塊狀相， Mg24RE5相增多。對(duì)合金進(jìn)行硬度測(cè)試，合金在200℃400h熱處理過后顯微硬度最高為65.9Hv0.01，400℃400h熱處理后硬度下降為53.0Hv0.01；對(duì)合金進(jìn)行高溫拉伸測(cè)試，該合金最大抗拉強(qiáng)度在室溫下為225MPa，屈服強(qiáng)度為156MPa，延伸率為5.9%；在200℃條件下最大抗拉強(qiáng)度為148MPa，屈服強(qiáng)度為126MPa，延伸率為