添加Ca元素對Mg-Nd合金時效硬化行為影響的研究.pdf

1、鎂合金由于低密度等一系列優(yōu)點近年來受到廣泛研究,但是由于其強(qiáng)度低、系列牌號少等缺點限制了其應(yīng)用。鎂合金強(qiáng)化主要以形變強(qiáng)化、時效硬化等為主,其中多建立在析出強(qiáng)化的基礎(chǔ)上。所以,鎂合金中析出相的相關(guān)知識在一定程度上可以為未來低成本、高強(qiáng)鎂合金的設(shè)計、生產(chǎn)提供理論參考基礎(chǔ)。本研究從在鎂中固溶度較低的稀土元素Nd(552℃為3.65wt.％)入手,目的是為了研究低含量稀土鎂合金中的析出相的組織演變對鎂合金的力學(xué)性能的影響。Ca已經(jīng)被證實具有提高

2、Mg合金時效硬化效果的作用,所以本課題設(shè)計了三種不同Ca含量對Mg-Nd二元合金的時效硬化行為和析出相的影響。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通過對二元合金及三種不同Ca含量合金進(jìn)行固溶、時效等熱處理工藝,發(fā)現(xiàn)添加 Ca元素能有效的提高 Mg-Nd二元合金的時效硬化效果,二元合金與Mg-2.7Nd-1Ca(wt.％)相比,峰值硬度由60HV提高到72HV,效果顯著,達(dá)到峰值所需時間也由1000min縮短到180min。⑵利用普通TEM

3、、HAADF-STEM等表征手段對析出相進(jìn)行觀察,發(fā)現(xiàn)二元合金中主要強(qiáng)化相為β′′—Mg3Nd(單胞參數(shù)a=0.64nm,c=0.52nm),與基體間存在如下取向關(guān)系：Mg-2.7Nd-0.3Ca(wt.％)的峰值析出相主要為β1-Mg3Nd(FCC,a=0.74nm),根據(jù)衍射花樣的規(guī)律,選取電子衍射花樣(SAED)表示析出相β1-Mg3Nd相沿三個變體方向生長；Mg-2.7Nd-1Ca(wt.％)合金的時效硬化效果主要由不規(guī)則菱形、