Mg-Zn-Y-Zr合金微觀組織與力學性能研究.pdf

1、本文以Mg-Zn-Y-Zr系列合金為研究對象，利用光學顯微鏡、掃描電鏡和力學性能測試等手段系統(tǒng)研究了不同冷卻條件（鑄型條件和壁厚條件）及不同Y含量對該系合金鑄態(tài)組織和力學性能的影響，并在此基礎上研究了不同熱處理工藝對該系合金組織和力學性能的影響規(guī)律。
　　不同鑄型條件的Mg-6Zn-1.6Y-0.18Zr合金鑄態(tài)組織均為α-Mg基體和網(wǎng)狀共晶組織，隨冷卻速度的提高，晶粒細化，枝晶間共晶組織相對致密，且晶界上析出相的體積分數(shù)隨冷卻速

2、度的提高而增加。合金的鑄態(tài)力學性能隨冷卻速度的提高而增大，合金的斷裂方式均為準解理斷裂和沿晶斷裂。
　　隨鑄件壁厚的降低，石墨型、砂型試樣枝晶間晶界析出物的體積分數(shù)分別從7.57％、4.41%變化到6.65%和5.15%。鑄態(tài)Mg-6Zn-1.6Y-0.18Zr合金的力學性能均隨壁厚的降低而增大。
　　不同Y含量的Mg-Zn-Y-Zr合金鑄態(tài)組織都呈現(xiàn)典型的樹枝晶結(jié)構(gòu)，隨著Y含量的增加，合金的組織得到細化。當Y含量達到5.0

3、wt.%時，合金中的相組成從α-Mg相+W-Mg3Y2Zn3（魚骨狀）相+I-Mg3Zn6Y相變?yōu)棣?Mg相+W相+Z-Mg12ZnY（條狀），析出的二次相體積分數(shù)和合金的力學性能隨Y含量的增加而增加。
　　鑄態(tài)Mg-6Zn-1.6Y-0.18Zr合金經(jīng)T4和T6熱處理后，枝晶形貌發(fā)生破壞且晶粒明顯長大，晶界上連續(xù)的魚骨狀組織被斷續(xù)的細球狀化合物所取代，T4態(tài)和T6態(tài)的相組成都為α-Mg相+W相+Zr0.82Y0.18 O1.91

4、相，T5態(tài)合金和鑄態(tài)合金相比，晶界明顯窄化，枝晶形貌相同且晶粒尺寸相差較小，T5態(tài)合金的相組成與鑄態(tài)合金相同，都為α-Mg相+W相+I相。與鑄態(tài)合金相比，T4態(tài)的力學性能略有下降，而T5態(tài)的抗拉強度和屈服強度有明顯提高，延伸率略有下降。T6態(tài)具有最優(yōu)的力學性能。
　　經(jīng)T6熱處理合金的力學性能Y含量的增加先下降后升高，1.6wt.%Y合金具有最好的力學性能。1.6wt.%Y含量合金的斷口為延-脆性斷裂,當Y含量達到3.0wt.%時