复合添加Ti、Zr对含长周期堆垛有序结构相Mg-Y-Zn合金显微组织和力学性能的影响

发布时间：2017-05-28 11:00

  本文关键词：复合添加Ti、Zr对含长周期堆垛有序结构相Mg-Y-Zn合金显微组织和力学性能的影响，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,含长周期堆垛有序(long period stacking ordered,LPSO)结构相的镁合金因其优异的性能受到研究者们的广泛关注。研究者通过合金化、热处理、变形、时效一系列的强化方法制备了许多力学性能优异的此类镁合金。就现阶段的研究来看,形成LPSO结构相必须包含稀土元素,但考虑到稀土元素价格昂贵会增加此类镁合金的生产成本,限制其应用,所以寻找可部分替代稀土的元素成为一重要研究课题。本文即以Mg100-2x-Yx-Znx(X=2,2.5,3,3.5)合金为研究对象对此方面研究进行了有价值的探索。本实验以常规铸造法制备了Mg-Y-Zn、Mg-Y-Zn-Ti、Mg-Y-Zn-Zr以及Mg-Y-Zn-Ti-Zr合金。首先研究了在Y:Zn原子比为1的情况下,Y、Zn含量对Mg-Y-Zn合金显微组织和力学性能的影响,继而探究了热处理中三个最重要参数(温度、时间、冷却速度)对组织的影响。其次,通过单加和复合添加Ti、Zr,研究了两者对Mg-Y-Zn合金显微组织和力学性能的影响。最后,通过对比研究正挤压对Mg93.1Y2.5Zn2.5Ti1.6Zr0.3和Mg95Y2.5Zn2.5合金显微组织和力学性能的影响,探究了其不同原始组织挤压后显微组织和力学性能的变化。研究结果表明:(1)y、zn含量对mg-y-zn合金的显微组织有显著影响。随着y、zn含量的增加,合金中晶界间隙逐渐变大,第二相增多,树枝晶减少,α-mg晶粒减小。lpso结构相变得粗大,呈长杆状;w相(mg3y2zn3)整体尺寸变大,但微观形貌仍为鱼骨状。(2)y/zn(at%)为1时,mg-y-zn合金的组织由α-mg、lpso结构相和共晶相w组成。合金凝固过程为:初晶α-mg首先在合金中形核长大,并将y、zn溶质原子向外排出。随着温度的下降,α-mg晶间剩余液相在凝固结束前lpso结构相和w相依次析出。合金mg100-2x-yx-znx(x=2,2.5,3,3.5)中,mg95y2.5zn2.5合金的综合力学性能最佳。(3)对合金mg95y2.5zn2.5经行热处理工艺探究时发现,530℃固溶处理10h以及500℃固溶处理40h利于18r的溶解和w相的球化;较慢的冷却速度利于14h的析出。球状w氏

本文编号：402458