高強(qiáng)Mg-Zn-Y-Zr鎂合金微觀組織與力學(xué)性能研究.pdf

1、鎂合金作為最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，近年來(lái)鎂合金的研究與應(yīng)用得到高度重視。但由于鎂合金強(qiáng)度低，現(xiàn)一般只能用作次受力件，這嚴(yán)重制約其應(yīng)用領(lǐng)域。目前可用作結(jié)構(gòu)材料的高強(qiáng)鎂合金均通過(guò)高稀土合金化來(lái)實(shí)現(xiàn)，主要是Mg-Gd-Y-Zr系合金，但隨之而來(lái)的問(wèn)題是稀土材料昂貴，除了少量軍事用途外，民用幾無(wú)可能。基于此本研究以當(dāng)前商業(yè)上應(yīng)用較為普遍的Mg-Zn-Zr系合金為基礎(chǔ)，通過(guò)添加Y元素并調(diào)整Y和Zn的含量，進(jìn)而系統(tǒng)研究不同Y和Zn含量對(duì)Mg-Zn-Y-

2、Zr系合金凝固組織的影響，并對(duì)不同成分的Mg-Zn-Y-Zr系合金反向擠壓變形以及擠壓后的熱處理進(jìn)行研究。研究獲得以下主要結(jié)論:
　　Mg-Zn-Y-Zr系合金凝固組織中相組成并不單獨(dú)隨Y元素或Zn元素含量的變化而發(fā)生改變，隨著Y/Zn摩爾比的增加，組織中的相由α+W(Mg3Y2Zn3)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)棣?X(Mg12YZn)。
　　Mg-Zn-Y-Zr系合金中，當(dāng)Zn含量較低時(shí)，Y含量對(duì)凝固組織中第二相含量和形貌影響不明顯;當(dāng)Z

3、n含量較高時(shí)，Y含量對(duì)凝固組織中的第二相含量和形貌影響顯著，隨Y含量增加第二相由細(xì)長(zhǎng)的網(wǎng)狀轉(zhuǎn)變成寬大片狀。
　　Zn含量相同的Mg-Zn-Y-Zr系合金，Y含量越高，擠壓后合金的強(qiáng)度越大，并且高Y含量合金與低Y含量合金相比強(qiáng)度差別較大，抗拉強(qiáng)度相差最大達(dá)120MPa;Y含量相同的Mg-Zn-Y-Zr系合金，Zn含量越高，擠壓后合金的強(qiáng)度越大，但高Zn含量合金與低Zn含量合金相比強(qiáng)度差別不如Y相差的明顯，抗拉強(qiáng)度相差最大達(dá)20MPa