添加Ca元素對(duì)Mg-Nd合金時(shí)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(diǎn)近年來(lái)受到廣泛研究,但是由于其強(qiáng)度低、系列牌號(hào)少等缺點(diǎn)限制了其應(yīng)用。鎂合金強(qiáng)化主要以形變強(qiáng)化、時(shí)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(shí)在一定程度上可以為未來(lái)低成本、高強(qiáng)鎂合金的設(shè)計(jì)、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(duì)鎂合金的力學(xué)性能的影響。Ca已經(jīng)被證實(shí)具有提高

2、Mg合金時(shí)效硬化效果的作用,所以本課題設(shè)計(jì)了三種不同Ca含量對(duì)Mg-Nd二元合金的時(shí)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(guò)對(duì)二元合金及三種不同Ca含量合金進(jìn)行固溶、時(shí)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(shí)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(shí)間也由1000min縮短到180min。⑵利用普通TEM

3、、HAADF-STEM等表征手段對(duì)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(gè)變體方向生長(zhǎng)；Mg-2.7Nd-1Ca(wt.％)合金的時(shí)效硬化效果主要由不規(guī)則菱形、