Mg--Zn--Y系富鎂角相平衡及其熱擠壓態(tài)合金力學(xué)性能研究.pdf

1、近年來(lái)，鎂合金作為最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，因?yàn)樵谄嚒㈦娮蛹昂娇蘸教斓葢?yīng)用領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景而受到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。但是缺少有效強(qiáng)化相是Mg基合金設(shè)計(jì)中的突出問(wèn)題。而Mg-Zn-Y系化合物種類豐富，結(jié)構(gòu)、性能選擇性多，可為Mg基合金設(shè)計(jì)提供更多可能。但是Mg-Zn-Y系三元化合物及其相關(guān)相平衡的研究還存在著很大的分歧。同時(shí)目前對(duì)Mg-Zn-Y系鎂合金力學(xué)性能的研究多集中在高溫力學(xué)性能方面，關(guān)于高應(yīng)變速率下Mg-Zn-Y系鎂合金力學(xué)行為

2、的研究較少。
　　本論文采用合金平衡組織結(jié)構(gòu)分析法，利用掃描電子顯微組織觀察、能譜成分分析和X射線衍射結(jié)構(gòu)分析、結(jié)合熱分析以及透射電鏡對(duì)Mg-Zn-Y系富鎂角335℃、400℃相平衡進(jìn)行了研究，并且以此為參考基礎(chǔ)設(shè)計(jì)出三組不同Y含量Mg-Zn-Y系合金，通過(guò)對(duì)不同含Y量擠壓態(tài)Mg-Zn-Y合金的相結(jié)構(gòu)和組織形態(tài)、以及高應(yīng)變速率下力學(xué)行為的影響研究，獲得如下研究結(jié)果:
　　(1) Mg-Zn-Y系富鎂角335℃等溫截面相圖中存

3、在著三相區(qū)α-Mg+H+I、α-Mg+H+W、α-Mg+I+Z、Mg7Zn3+Z+Zn2Mg。335℃時(shí)，能與α-Mg固溶體形成相平衡的三元化合物有W相、H相、I相及Z相?？蔀殒V基強(qiáng)化成分設(shè)計(jì)提供更多可能。
　　(2) Mg-Zn-Y系富鎂角400℃等溫截面相圖中存在著三相區(qū)α-Mg+H+I、α-Mg+I+Liq、Liq+Z+Zn2Mg。400℃時(shí)，三元化合物Z相并不與Mg基固溶體發(fā)生平衡。且出現(xiàn)了α-Mg+I+liq相區(qū)。當(dāng)Y/

4、Zn值大于1.6時(shí)，Mg-Zn-Y系三元合金中不會(huì)有液相存在。
　　(3) Mg98Zn1.2Y0.8合金在300℃、擠壓比為16的熱擠壓過(guò)程中發(fā)生了完全的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。擠壓態(tài)組織為晶粒細(xì)小的鎂基固溶體上彌散分布著化合物H相、以及沿晶界分布的Z相，晶粒尺寸為3μm。
　　(4) Mg98Zn0.8Y12與Mg98Zn0.4Y1.6合金在300℃、擠壓比為16的熱擠壓過(guò)程中都發(fā)生了未完全的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。擠壓態(tài)Mg98Zn0.8Y1

5、.2合金組織為晶粒細(xì)小的鎂基固溶體以及沿晶界分布的H相與X相，晶粒尺寸為5μm;擠壓態(tài)Mg98Zn0.4Y1.6合金組織為晶粒細(xì)小的鎂基固溶體以及沿晶界分布的X相。晶粒尺寸為5.5μm。
　　(5)室溫下應(yīng)變速率為100/s-667/s時(shí)，隨著應(yīng)變速率的提高，擠壓態(tài)Mg-Zn-Y合金的屈服強(qiáng)度及抗拉強(qiáng)度顯著升高，同等條件下擠壓態(tài)Mg98Zn1.2Y0.8合金具有更高的屈服強(qiáng)度及抗拉強(qiáng)度。擠壓態(tài)Mg98Zn1.2Y0.8合金與Mg9