挤压态Mg-1.2Zn-0.8Y合金组织及高应变速率下的力学行为
【图文】：
态拉伸试验，变形速率分别为100，417，667/s;同时进行了变形速率为10－3的准静态拉伸以作对比．试样的组织及断口形貌观察在光学显微镜Olympus－GX71及扫描电镜SSX－550上进行，加速电压20kV．在PhilipsPW3040/60X’PertPＲO型X射线衍射仪上以块状样品进行合金相结构分析，采用Cu靶Kα谱线，加速电压40kV，电流40mA．采用JEM－2010型透射电子显微镜对试样进行分析，薄膜样品采用离子减薄制备．2实验结果与讨论2.1挤压态Mg98Zn1.2Y0.8合金显微组织挤压态Mg98Zn1.2Y0.8合金的显微组织如图1所示．为了清晰地显示第二相粒子在基体中的分布情况，合金未经腐蚀直接在扫描电镜上进行组织观察(图1a和图1b)．可以看到第二相粒子沿挤压方向呈流线分布，但未形成带状结构，而且第二相粒子的尺寸较为细小，应该是在挤压过程中发生了一定程度的破碎．经腐蚀后沿挤压方向的光学组织如图1c所示，可见挤压态基体组织由细小的等轴晶粒组成，晶粒尺寸为3～6μm;并没有观察到未经再结晶的变形晶粒，表明合金在300℃、挤压比为16的热挤压过程中发生了完全的动态再结晶．图1挤压态Mg98Zn1.2Y0.8合金的显微组织Fig.1Microstructuresoftheas-extrudedMg98Zn1.2Y0.8alloy(a)—垂直挤压方向的第二相分布(SEM);(b)—沿挤压方向的第二相分布(SEM);(c)—沿挤压方向的镁基体组织(OM)．透射电镜组织观察表明(图2a)，挤压态Mg98Zn1.2Y0.8合金基体上还弥散分布着短棒状的第二相，直径约100～200nm，长约300nm．电子衍射表明，该相具有六方结构，晶格常数a=0.9132nm，c=0.9468nm，为H相，其［142］带轴选区电子衍射谱如图2a左上角插图所示．在挤压态Mg98Zn1.2Y0.8合金基体的晶
及沿α－Mg晶界分布的Z相．在SEM上观察到的沿挤压方向呈流线分布的第二相应该是Z相．这些析出相在随后的高速变形过程中会与位错发生作用，提高合金强度(图2c)．图2Mg98Zn1.2Y0.8合金的TEM图及XＲD谱图Fig.2TEMimagesandXＲDpatternoftheMg98Zn1.2Y0.8alloy(a)—挤压态合金中的第二相粒子及其选区电子衍射谱;(b)—挤压态合金的XＲD谱;(c)—挤压态合金高速变形后的第二相和位错组态．2.2挤压态Mg98Zn1.2Y0.8合金不同应变速率下的力学性能室温下以100，417，667/s的应变速率对挤压态Mg98Zn1.2Y0.8合金进行拉伸力学性能测试，并将该合金以10－3/s的应变速率进行准静态拉伸力学性能测试，结果作为参考态．挤压态Mg98Zn1.2Y0.8合金在4种应变速率下的拉伸力学性能如表1所示．表1挤压态Mg98Zn1.2Y0.8合金的力学性能Table1Mechanicalpropertiesoftheas-extrudedMg98Zn1.2Y0.8alloy应变速率s－1屈服强度MPa抗拉强度MPa延伸率%10－3202272161002613249.241727433910.966728936113由表1可以看出，随着应变速率的提高，，挤压态Mg98Zn1.2Y0.8合金的屈服强度及抗拉强度显著升高．与准静态拉伸相比，高速拉伸状态下的材料具有较高的屈强比，更高的屈服强度及抗拉强度，显示出应变率强化效应．相对于准静态拉伸，快速拉伸时的挤压态Mg98Zn1.2Y0.8合金的塑性都有所降低．但应变速率为100～667/s时，随着应变速率的升高，挤压态Mg98Zn1.2Y0.8合金的延伸率呈升高的趋势:应变速率为100/s时，材料的延伸率为9.2%;应变速率为417/s时，材料的延伸率为10.9%，相比增加了18.5%;应变速率为667/s
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