Mg-Zn-Y合金的顯微組織與力學(xué)性能研究.pdf

1、Mg-Zn-Y合金以其高強(qiáng)度和高抗蠕變能力備受關(guān)注。本文以Mg-3Zn合金為基礎(chǔ)，向合金中添加元素Y，研究Mg-3Zn-xY(x=0.5,1.5,3,6)合金鑄態(tài)與熱處理態(tài)的顯微組織和力學(xué)性能。 利用微機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、差動(dòng)分析儀(DSC)、光學(xué)顯微鏡、X-射線衍射儀(XRD)、能譜分析儀(EDAX)、掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)等分析手段，研究了Mg-Zn-Y合金的凝固特點(diǎn)、顯微組織和力學(xué)性能。研究結(jié)果表明

2、，合金的凝固特點(diǎn)是：首先，初晶α-Mg在合金中形核長(zhǎng)大，并將Zn、Y向晶間排出。隨著溫度的下降，晶間液相在凝固結(jié)束前發(fā)生共晶反應(yīng)，生成(α-Mg＋MgZnY相)的共晶產(chǎn)物。隨Y含量的增加，晶間共晶組織由桿狀、枝條狀向網(wǎng)狀轉(zhuǎn)變，晶間二次相逐漸粗化，合金中的二次相依次從Mg7Zn3相＋I(xiàn)相、I相＋W相到W相＋H相、H相轉(zhuǎn)變。TEM表明，當(dāng)合金中Zn/Y≥2時(shí)，合金中易形成準(zhǔn)晶I相，I相具有五重、三重、二重對(duì)稱結(jié)構(gòu)。力學(xué)性能測(cè)試表明，加入Y能

3、顯著提高M(jìn)g-3Zn合金的力學(xué)性能，Y加入量達(dá)到6％時(shí)，合金的抗拉強(qiáng)度、斷后伸長(zhǎng)率和沖擊韌性下降，屈服強(qiáng)度和硬度仍有所提高。 熱處理后的顯微組織顯示，隨著固溶溫度的增加，Mg-3Zn-xY合金的晶間組織溶解程度不斷增大，第二相逐漸鈍化，硬度升高；當(dāng)固溶處理溫度達(dá)到550℃時(shí)，第二相明顯粗化，合金的硬度下降。時(shí)效處理過程中，隨著時(shí)效時(shí)間的延長(zhǎng)，Mg-3Zn-xY合金中均出現(xiàn)了時(shí)效析出現(xiàn)象；隨著Y含量的增加，Mg-3Zn-xY合金中