含特殊结构相镁合金组织及性能研究

发布时间：2017-12-22 08:06

  本文关键词：含特殊结构相镁合金组织及性能研究　出处：《华东交通大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：近年来，作为密度最低的商用金属结构材料-镁合金，因其具有高比强度、高比刚度以及极佳的阻尼性能，受到国内外学者的广泛关注。然而，镁合金耐磨性、抗蠕变性能、耐蚀性、耐热性较差且强度偏低限制了其更加广阔的应用。镁合金中加入Zn和Y等元素可有效提高合金的室温、高温强度及抗蠕变性能，因此在航空、航天和民用交通等领域具有较好的应用前景。添加Zn于Mg-Y合金中往往会生成几种合金相(准晶相、LPSO相及Mg-Y-Zn化合物)，而准晶相与长周期结构相(LPSO)具有特殊晶体结构，当其作为第二相存在基体中可以起到特殊作用。本文详细地研究了铸态、热处理态含有特殊结构相镁合金的显微组织，并对合金的室温强度、硬度、摩擦磨损、耐腐蚀及阻尼性能进行了研究,得出主要结论如下： (1)对于铸态Mg93ZnxY7-x(x=2.33，2.8，3，，3.5，6)合金而言，Zn/Y比对合金的相组成有着显著影响,当Zn/Y为1:2时，合金的主要相组成为-Mg，LPSO(Mg12ZnY)和W(Mg3Zn2Y3)相;当Zn/Y分别为2:3,3:4和1:1时，合金的主要相组成为-Mg和LPSO(Mg12ZnY)相;当Zn/Y为6:1时，合金的主要相组成为-Mg和I相(Mg3Zn6Y)。合金的硬度、室温强度、耐磨性、耐腐蚀性随着Zn/Y的变化而发生显著变化。综合比较，Zn/Y为1:2时合金的硬度、耐磨性、塑性及耐腐蚀性最好。 (2)对于含LPSO相的Mg97Zn1Y2合金而言，热处理对合金组织及性能有着显著影响。随着固溶时间的增加Mg97Zn1Y2的组织发生显著的变化，-Mg枝晶发生熔断；LPSO相在固溶过程中，不但没有发生溶解，而且有长大趋势。合金的硬度、强度、阻尼性能及耐腐蚀性能经过热处理后有一定幅度的提高。 (3)对于含I相的Mg93Zn6Y1合金而言，热处理对合金组织及性能影响显著。经T6处理后，准晶相往往以六边形或块状形貌析出于-Mg相内部，且随着时效时间的增加而增多。铸态Mg93Zn6Y1合金的硬度、阻尼性能及耐腐蚀性能随着热处理时间的增加而提高。 (4)首次在Mg-Y-Zn合金系中发现了准晶(I)和长周期结构(LPSO)相共存，该合金的化学成分为Mg80Y4Zn16（原子比）。该合金在连续的加热过程中，在350℃时出现吸热峰，对应Mg12YZn相溶解;位于426℃的吸热峰，对应Mg3Zn6Y1相的熔点;出现于498℃的吸热峰，对应于-Mg相的熔点。该合金平均阻尼值为0.03，为高阻尼镁合金，其硬度和耐腐蚀性能随着固溶时间的增加呈现先增加后减少的趋势。
【学位授予单位】：华东交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG146.22

【参考文献】

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1 陈先华;刘娟;张志华;潘复生;;镁合金热处理的研究现状及发展趋势[J];材料导报;2011年23期

2 杜文博;吴玉锋;左铁镛;;镁合金在交通工具中的应用现状[J];世界有色金属;2006年02期

3 ;Precipitation and responding damping behavior of heat-treated AZ31 magnesium alloy[J];Acta Metallurgica Sinica(English Letters);2009年01期

本文编号：1319025